Le système optique

La lanterne
La lanterne

La source lumineuse et le système optique

La source lumineuse et le système optique sont les deux éléments nécessaires à l'émission du signal du phare, à l'intérieur de la lanterne. La lumière est produite par des ampoules électriques, tandis que le système optique maîtrise et optimise la diffusion dans l'espace de la lumière émise. Une passerelle d'accès, strictement réservée au Services des Phares et Balises, permet d'assurer le contrôle et la maintenance de l'ensemble du système.                                                                       

L'optique double du phare du Touquet
L'optique double du phare du Touquet

Le système lumineux du phare du Touquet est une optique double tournante.

Il est donc composé de deux lampes alignées autour d'un axe tournant. Chacune des lampes est composée d'une optique de focale 0,30 m, réalisée par l'assemblage de 2 panneaux de verre taillé, selon le principe de la structure annulaire de la lentille de Fresnel. Le système optique utilisé aujourd'hui est celui qui avait été installé en 1900 sur le phare Sud d'avant guerre, lorsque l'on est passé du système des feux fixes à celui du feu-éclair.

Schéma des lentilles du phare du Touquet produisant un feu-éclair
Schéma des lentilles du phare du Touquet produisant un feu-éclair

La rotation du système optique

Le plateau tournant sur cuve de mercure
La cuve à mercure rotative

Les 2 lampes tournent grâce à un plateau sur une cuve à mercure.

La cuve, de marque Sautter-Harlé, de type BBT, forme Pissotière, date de 1900 et provient de la lanterne du phare Sud d'avant-guerre. Elle supporte un plateau en fonte de 2,20 m de diamètre sur lequel repose le système optique. Elle contient du mercure, selon le principe moderne de rotation hydraulique appliqué dans tous les phares du monde. Le système fonctionne encore avec l'ancienne machine de rotation universelle BBT de la même époque, installée à l'intérieur de la cuve. Il est aujourd'hui complété par une nouvelle machine de 40/50W à 2 moteurs.

 

Les propriétés du mercure ont révolutionné le fonctionnement des phares

Seul métal à l’état liquide, il offre une densité telle qu’il permet le flottement de poids considérables sur un volume liquide extrêmement faible. La quantité de mercure maintenue dans la cuve est scientifiquement calculée en fonction de la charge. Elle ne représente en fait que quelques dizaines de litres sur une épaisseur de quelques centimètres. Le niveau de mercure soumis aux variations thermiques et atmosphériques est périodiquement contrôlé, afin d’éviter la production de frottements au sein du système de rotation et d'en garantir une vitesse constante. 

L'allumage et l'extinction de la lanterne

Le système optique avec les deux lentilles
Le système optique à deux lentilles

Le signal lumineux du phare du Touquet produit 2 éclats blancs groupés, répétés toutes les 10 secondes. Le faisceau lumineux tournant, croisé en forme de X, que l’on perçoit depuis la surface du sol ou de la mer, est produit grâce à la conjugaison de la vitesse de rotation des lampes et de la position très précise des deux lentilles l’une par rapport à l’autre.

 

Allumage et extinction automatique de la lanterne

Comme dans tous les phares automatisés de France, le déclenchement du signal lumineux du phare du Touquet est produit et stoppé au moyen d'une cellule jour-nuit, réglée pour réagir à un seuil défini de l'intensité de la lumière solaire. Le phare ne répond donc ni à une programmation horaire, ni à une programmation saisonnière. Il s'adapte efficacement à l'intensité lumineuse de l'atmosphère quotidienne.

 

Pannes évitées et systèmes de secours

Lorsqu'une ampoule grille, une alarme se déclenche et prévient immédiatement, sous forme de signal radio, un technicien d'astreinte du Service des Phares et Balises de France du secteur de Calais. Celui-ci, averti sur son téléphone mobile, programme immédiatement la remplacement du matériel dans les meilleurs délais, tandis qu'à l'instant où survient la panne, une ampoule de secours prend automatiquement le relais. Il en va de même, en cas de panne de courant, avec le déclenchement automatique d'un groupe électrogène de secours. Ajoutons qu'un paratonnerre protège la lanterne et le système électrique en cas d'orage.

La portée de la lumière

L'ampoule principale
L'ampoule principale

Les ampoules des phares sont moins puissantes que l'on a tendance à imaginer. Pour preuve, la puissance des ampoules principales utilisées dans la lanterne du phare du Touquet n’est que de 250W. Pourtant, la portée de la lumière émise va jusqu’à 25 milles nautiques, soit environ : 46 km  (1 mille nautique = 1836m). 

 

La portée de la lumière est donc essen- tiellement due à la conception et la forme des lentilles dont la fonction est de décupler l’intensité lumineuse en la concentrant.

 

L'ampoule au coeur de la lentille
L'ampoule dans la lentille

Le succès du système optique, résultat d'un calcul mathématique

Un savant calcul est effectué pour déterminer la distance idéale entre les lentilles et les ampoules. On notera toutefois qu’il n’est techniquement guère possible de faire mieux, dans la mesure où, pour être visible de beaucoup plus loin, la lanterne devrait héberger un système de lentilles immenses qu’il serait impossible de faire tenir en haut du phare ! C’est en ce sens que la lentille de Fresnel, qui permit de réduire au maximum le volume et le poids du système optique, fut une formidable invention dans l'histoire des phares. Quant à jouer sur l'augmentation de la puissance de l’ampoule, on obtiendrait un gain en portée lumineuse insuffisant. Il est facile de s'en convaincre lorsque l'on passe des ampoules principales (puissance: 250W, portée 23 milles, soit 46 km) aux ampoules de secours (puissance: 90W, portée: 18 milles, soit 33 km). La perte en portée lumineuse de seulement 13 km pour une puissance près de 3 fois moins forte, montre que la puissance de l'ampoule n'est pas le facteur majeur influant sur la portée lumineuse. Selon l'avis du Service des Phares et Balises de France, le rapport actuel entre la puissance des ampoules utilisées et les lentilles de Fresnel en place permet un résulat optimal sur notre phare de la Canche.