Le télégraphe (du grec ancien τηλε têlé, loin et γραφειν graphein, écrire) est un système destiné à transmettre des messages, appelés télégrammes, d'un point à un autre sur de grandes distances, à l'aide de codes pour une transmission rapide et fiable.

Tour de télégraphe Chappe

Tour de télégraphe Chappe à Marly-le-Roi

Les communications à longue distance avant le télégraphe

Le télégraphe n'est pas le premier système permettant de transmettre des informations à distance. Plusieurs peuples ont mis au point des procédés de communication permettant de répercuter une information sur de longues distances à l'aide de signaux de fumée ou de torches placées sur des points élevés. Ces systèmes étaient toutefois limités dans leurs possibilités d'expression ; le télégraphe s'en distingue par l'utilisation d'un alphabet ou code linguistique permettant de transmettre n'importe quel type de message, sans se limiter à un ensemble de messages prédéfinis.

Télégraphe aérien (ou optique)

Les précurseurs

Guillaume Amontons

Guillaume Amontons (1663-1705) mène en 1690 au Jardin du Luxembourg, puis en 1695 entre Meudon et Paris une expérience qui consiste à transmettre un message entre deux points par le biais de signaux optiques émis par un poste, et intercepté par le poste suivant grâce à une longue-vue, qui lui-même le transmet au poste suivant, jusqu'au point d'arrivée. Chaque lettre de l’alphabet a son signal dont la signification n’est connue que des postes extrêmes.

Fontenelle décrit ainsi le dispositif de Guillaume Amontons : « Le secret consistait à disposer, dans plusieurs postes consécutifs, des gens qui par des lunettes de longue-vue, ayant aperçu certains signaux du poste précédent, les transmettaient au suivant, et toujours ainsi de suite. »

Télégraphe Hooke

Robert Hooke (1635-1703) propose et expérimente en 1672 un système composé de trois mâts reliés par une poutre transversale. En partie gauche un cache derrière lequel sont placés les symboles en attente (24 symboles différents), puis chaque symbole est amené successivement en partie droite grâce à un palan.

Télégraphe Bergstrasser

Johann Andreas Benignus Bergsträsser (1732-1812) effectue un essai de son Synthematographe entre le Feldberg, Homberg et Philippsruhe le 11 juin 1786 (pour leur anniversaire de mariage). Ils proposent l'utilisation d'un mât et de deux barres pivotant sur des axes pour former des symboles.

Télégraphe Dupuis

Charles-François Dupuis réussit à correspondre en 1788 entre Ménilmontant et Bagneux à l'aide d'un télégraphe alphabétique.

Télégraphe Chappe

Télégraphe du Mont Saint-Michel

Le premier Télégraphe Chappe exploité est optique et totalement manuel. Il s'agit, au monde, du premier réseau de télécommunications d'envergure nationale.

Pendant la Révolution française, Claude Chappe, invente, met au point et réussit à imposer à l'État français son système révolutionnaire de transmission par sémaphores, notamment grâce au soutien de Joseph Lakanal : la Tour Chappe.

À la fin du XVIIIe siècle, les premiers usages du télégraphe de Chappe sont dédiés à la communication militaire.

Les messages peuvent être transmis sur une longue distance par l'intermédiaire de relais espacés d'une dizaine de kilomètres et situés sur des hauteurs. Ces tours sont munies d'un système de bras articulés actionnés manuellement par un opérateur via un système de poulies. L'opérateur surveille au travers de deux lunettes situées de façon opposée la tour précédente et la suivante. Ainsi, il observe les signaux émis par le relais précédent et les retransmet au suivant.

Autres systèmes

Tout au long de la carrière du télégraphe Chappe, quelques systèmes de télégraphie optique sont expérimentés, avant la loi de 1837 sur le monopole télégraphique.

Système Depillon sémaphore de la Marine

La marine utilisait des pavillons flottant au vent pour communiquer de bateau à bateau ou avec la côte. En 1806, la Marine décide la création d'un réseau de sémaphores côtiers entre Flessingue et La Spezia, basé sur le télégraphe Depillon. L'appareil proposé par Charles Depillon est constitué d'un mât tournant muni de trois ailes. Les sémaphores de la Marine reprennent ce système avec un mât fixe de 36 pieds, produisant 342 signaux différents correspondant chacun à un message. Un réseau de 293 stations côtières est mis en place en 1806 et fonctionnera jusqu'en 1814.

Système Bétancourt-Breguet

Augustin Bétancourt (1760-1826) et Abraham Breguet (1747-1823) proposent et expérimentent à Meudon en 1796 le télégraphe à aiguille : un indicateur en forme d'aiguille monté en son centre sur un poteau, peut prendre 36 positions (une tous les dix degrés). En 1797, ils proposent une variante, le télégraphe en T, où l'aiguille a une forme en T afin de réduire les possibilités d'ambiguïté.

Systèmes Saint-Haouen

Le contre-amiral Yves Le Coat de Saint-Haouen (1756-1826) est l'inventeur du premier télégraphe utilisable de jour comme de nuit. Il propose des projets qui resteront sans suite, comme les machines à pavillon de 1798, puis en 1800 un télégraphe constitué d'un mât et une vergue supportant deux cadres avec des boules déplacées par des drisses.

À l'été 1822, il expérimente sans succès sur quatre stations un système similaire sans cadre. Ce système est décrit par son principal concurrent Ignace Chappe:

"La machine était composée d’un mât qui s’élevait de vingt-huit à trente pieds au-dessus de la maisonnette destinée au logement des employés ; au haut de ce mât était  une vergue de dix-huit pieds de long, placée en forme de croix : on y avait suspendu par des cordes trois globes d’osier peints en noir, de deux pieds de diamètre, et distants de six pieds l’un de l’autre, et leurs mouvements s’opéraient sur des cordes perpendiculaires qui partaient de la vergue, et se prolongeaient jusque dans l’intérieur de la maisonnette. La distance de l’une à l’autre de ces cordes était de six pieds, comme celle des boules. Un quatrième globe était placé à deux pieds au-dessus de la maisonnette : il se mouvait horizontalement sur la largeur de la machine, et indiquait les mille : les trois premiers globes placés sur les trois lignes verticales représentaient les unités, les dizaines et les centaines.".

Planche descriptive du Télégraphe Saint-Haouen

Ce sytème permet de produire 14 400 mots, dont 120 sont finalement retenus.

Après avoir été repoussé en 1809 pendant le Premier Empire, Saint-Haouen présenta à nouveau le projet sous la restauration, et, grâce à l'appui de Louis XVIII, il obtint du ministre de la marine de faire expérimenter de mai à juin 1820 une courte ligne de Paris au mont Valérien, qui était visible des fenêtres des Tuileries. En outre, dans la même période, d'autres expériences eurent lieu au havre, sur terre et sur mer, de jour et de nuit.

Les signaux ainsi émis sont visibles de 3 à 4 lieues de jour, et de 4 à 5 lieues de nuit. L'expérience fut un succès aux yeux de la commission d'observateurs, composée d'officiers de marine et de l'ingénieur en chef des travaux maritimes, et par un décret en conseil des ministres du 17 mars 1821, il fut décidé la construction d'une ligne entre Paris et Bordeaux, malgré deux avis défavorables du comité de l'intérieur des 2 janvier et 6 mars 1821. Le 8 mai, l'emplacement des douze stations est choisi; mais rapidement, il faut changer d'emplacement, remplacer les guetteurs qui désertent, et les difficultés s'accumulent, laissant deviner l'œuvre de Chappe.

Devant la difficulté de lire les chiffres indiqués par le télégraphe, Saint-Haouen les remplaça par des boules d'osier, afin de produire des figures diverses, comme dans la description de Chappe.

L'expérience entre la butte Montmartre et Orléans, sur une ligne qui comportait 12 stations, faite le 17 août 1822 à 10 heures du soir, et répétée le lendemain, fut un échec, et le projet fut interrompu plusieurs mois après une campagne de calomnie initiée par Chappe dans une lettre du 30 octobre au Moniteur universel.

Malgré des expériences officieuses exécutées avec succès devant le duc d'Angoulême le 5 septembre 1822 et devant le comte d'Artois le 22 octobre, entre la Butte Montmartre et Orléans à 9h du soir, le gouvernement décide d'appliquer sa décision secrète du 25 septembre 1822 qui fait le choix du télégraphe Chappe. Ironie de l'histoire, le télégraphe de son concurrent sera installé sur le toit de sa propre maison à Brest, l'Hôtel Halligon, au 1 place des Portes, après une bataille judiciaire acharnée.

Son télégraphe fut malgré tout utilisé par Louis de France (1775-1844), Duc d'Angoulême, durant sa campagne d'Espagne de 1823, ou une brigade télégraphique est attachée à l'Armée Française. Il est alors allégé pour être porté à dos de cheval, chaque machine présentant alors une charge de 100kg. Le télégraphe est utilisé devant Cadix fin 1823. Il sera également installé sur le vaisseau-amiral de Guy-Victor Duperré et sur les côtes Algériennes en 1830 lors de la Campagne d'Alger. L'amiral avait testé le télégraphe Saint-Haouen en 1822 à bord d'une escadre d'évolution partie de Brest, et c'est le propre fils de Saint-Haouen, le Baron Antoine le coat de Saint-Haouen, officier de la garde royale, qui fut chargé de le mettre en place en Algérie. Il organisa en quinze jours à Toulon une brigade télégraphique, qui permit des communications permanentes entre la flotte et la terre pendant la campagne grâce à l'installation de télégraphes à Torre-Chica et Staoueli. Les télégraphes étaient portés à dos de mulet et montés en une demi-heure. L'usage qui en a alors été fait a démontré qu'il était également utilisable de nuit, et supérieur donc, sur ce point, au télégraphe de Chappe.

Saint-Haouen meurt en 1826 avant d'avoir pu le commercialiser en Grande-Bretagne. La dépêche annonçant sa mort a été envoyée par Abraham Chappe au Ministre de la marine.

Système Ferrier

Alexandre Ferrier (1809-1858) propose en 1831 la mise en place d'une ligne de télégraphie commerciale entre Calais et Londres, puis en 1832 un projet de ligne Paris-Rouen à l'aide d'un télégraphe à cinq voyants. La ligne fonctionnera en 1833 mais s'arrête faute de trafic.

Systèmes non officiels

Dans les années 1833-1834, des hommes d'affaires souhaitant bénéficier d'un réseau de communication organisent des lignes « clandestines ». Une ligne Paris-Lyon est mise en place en 1836, sur laquelle des transmetteurs tendent des toiles blanches entre un à cinq couples de piquets, reproduisant le signal observé à la station précédente. Une ligne clandestine Angoulême-Bordeaux utilisant six moulins à partir de quatre positions des ailes, est démantelée en juillet 1836. À la même époque, près de Tours, des hommes d'affaires ont tenté de payer des stationnaires pour ajouter des signaux ou commettre des erreurs porteuses de sens lors des transmissions officielles.

Systèmes mixtes

Le Pony express de Nouvelle-Écosse était un système permettant, à partir de février 1849, de relier à cheval Halifax, le seul grand port canadien libre de glaces toute l'année à Digby, de l'autre côté de la péninsule de Nouvelle-Écosse. De là, un bateau traverse les 70 kilomètres de la Baie de Fundy pour arriver à Saint-John au Nouveau-Brunswick, terminus d'une ligne télégraphique nouvellement construite, où les nouvelles d'Europe sont télégraphiées à New York, et suivies de près à Wall Street.

Les réseaux de télégraphie optique

Schéma d'une tour du réseau prussien

France

La première ligne du (système Chappe), mise en place en 1794, relie Paris à Lille, pour des raisons stratégiques (établir une liaison rapide entre le Comité de Salut public et l'Armée du Nord).

Les lignes suivantes sont construites de 1797 à 1846.

Algérie et Tunisie

À partir de la Révolution de Juillet, la France commence à se lancer dans l'expansion coloniale. L'armée de conquête a besoin d'un système de transmission rapide, sûr et efficace et le télégraphe aérien de Chappe va franchir la Méditerranée à partir de 1835. Il survivra jusqu'en 1859/1860 en Algérie avec un réseau de 850 km en 1853, donc bien après la fin en métropole, dont le dernier poste sera détruit en 1859. Il sera également introduit en Tunisie à partir de 1848.

Royaume-Uni

Vers 1850, l'amirauté britannique fait installer un réseau de télégraphe optique entre Londres et la Côte Sud. Le système est basé sur six lattes mobiles. Les relais sont installés sur des promontoires, que l'on reconnaît aujourd'hui sur les cartes sous le nom de Telegraph Hills (les collines du Télégraphe).

Télégraphe prussien

Les Prussiens ont exploité un réseau de télégraphie optique de 1832 à 1849 sur une ligne reliant Berlin à Coblence via Cologne en 61 stations munies d'un mât à trois paires d'ailes.

La ligne fut étendue de Coblence à Trèves.

À signaler également les lignes de télégraphe optique de Cuxhaven à Hambourg (1836 à 1849), et de Bremer Haven à Brême (1846 à 1848) permettant de prévenir les ports d'arrivée de navires.

Russie

Espagne

Augustin Bétancourt (1760-1826) part en Espagne en décembre 1798, et met en place un réseau d'une soixantaine de stations du palais du Buen Retiro de Madrid (à Aranjuez, puis jusqu'à Cadix.

Belgique

Alexandre Ferrier (1809-1858) quitte la France en 1833, et met en place une ligne privée de huit stations entre Anvers et Bruxelles qui fonctionnera de mai 1834 à 1837.

Autres pays

L'invention de Chappe est adoptée en Chine et en Égypte.

Dans son ouvrage Histoire de la télégraphie (Paris, 1824) Ignace Chappe, frère aîné de Claude Chappe, indique que des télégraphes ont été établis postérieurement en Allemagne, en Suède, en Angleterre, en Russie, en Turquie et en Égypte.

Télégraphe électrique

Télégraphe de Morse (1837)

Télégraphe Breguet (1844)

Les précurseurs

Le développement de l'électricité et de l'électrodynamique fait naître l'ère du télégraphe électrique :

en 1753, un projet théorique est proposé par un auteur écossais anonyme qui entend relier un générateur d'électricité statique via 26 fils — isolés et dédiés chacun à une lettre de l'alphabet — à un éclateur ;

en 1774, Georges-Louis Le Sage construisit et fit fonctionner à Genève un télégraphe électrique, constitué de vingt-quatre conducteurs, dont chacun aboutissait à un électromètre correspondant à une lettre de l'alphabet. Une machine électrostatique mise en contact avec l'autre extrémité du fil déplaçait les boules de l'électromètre ;

en 1787, Arthur Young décrit une forme de télégraphe électrique inventé par Lomond à Paris : « Le soir, visite à M. Lomond, jeune mécanicien très ingénieux et très fécond (...) Il a fait une découverte remarquable sur l’électricité : on écrit deux ou trois mots sur un morceau de papier ; il l’emporte dans une chambre et tourne une machine renfermée dans une caisse cylindrique, sur laquelle est un électromètre, petite balle de moelle de sureau ; un fil de métal la relie à une autre caisse, également munie d’un électromètre, placée dans une pièce éloignée ; sa femme, en notant les mouvements de la balle de moelle, écrit les mots qu’ils indiquent ; d’où l’on doit conclure qu’il a formé un alphabet au moyen de mouvements. Comme la longueur du fil n’a pas d’influence sur le phénomène, on peut correspondre ainsi a quelque distance que ce soit : par exemple, du dedans au dehors d’une ville assiégée, ou pour un motif bien plus digne et mille fois plus innocent, l’entretien de deux amants privés d’en avoir d’autre. Quel qu’en puisse être l’usage, l’invention est fort belle. » ;

au début du XIX siècle, l'allemand S.T. Soemering met au point un télégraphe utilisant un courant électrique ;

en 1816, Francis Ronalds développe un télégraphe électrique primitif. Il l'expérimente en envoyant des messages le long d'un fil de 13 km de longueur encastré dans un tube de verre et enterré dans son jardin à Kelmscott House (extrémité ouest de Londres). Ronalds propose son appareil à l'Amirauté britannique qui ne montre aucun intérêt et il renonce à pousser plus loin sans même faire breveter son travail ;

en 1820, Ampère propose en ces termes devant l'Académie des Sciences un télégraphe fondé sur les principes de l'électromagnétisme :

« on pourrait au moyen d'autant de fils conducteurs et d'aiguilles aimantées qu'il y a de lettres, et en plaçant chaque lettre sur une aiguille différente, établir, à l'aide d'une pile placée loin de ces aiguilles, et qu'on ferait communiquer alternativement par ses extrémités avec celles de chaque conducteur, former une sorte de télégraphe propre à écrire tous les détails qu'on voudrait transmettre, à travers quelque obstacle que ce soit, à la personne chargée d'observer les lettres placées sur les aiguilles. En établissant sur la pile un clavier, dont les touches porteraient les mêmes lettres et établiraient la communication par leur abaissement, ce moyen de correspondance pourrait avoir lieu avec assez de facilité, et n'exigerait que le temps nécessaire pour toucher d'un coté et lire de l'autre chaque lettre ».

Cooke et Wheatstone

Principe de fonctionnement d'un télégraphe électrique

À partir de 1832, plusieurs inventeurs contribuent par leurs travaux à la conception du télégraphe électrique dont le diplomate russe Pavel Schilling, l’Anglais William Fothergill Cooke, un jeune servant dans l’armée des Indes, et Charles Wheatstone, un physicien.

En 1838, le premier télégraphe électrique est construit par Wheatstone, et mis en service entre Londres et Birmingham. Il fonctionne selon les principes suivant. Une ligne électrique relie deux points. À chaque extrémité est placée une machine constituée d'un émetteur et d'un récepteur. L'émetteur est un manipulateur manuel ; un simple interrupteur alimente avec une batterie plus ou moins brièvement la ligne. Le récepteur est un électroaimant connecté directement sur la ligne qui actionne un mécanisme chargé de transcrire le code par le marquage d'une bande de papier, qui avance au rythme des impulsions émises sur la ligne. Lorsqu'un opérateur appuie sur le manipulateur de son émetteur, le récepteur distant, tout comme le sien entrent en action, laissant une marque sur la bande de papier en émettant un bruit. Voilà pourquoi la bande de papier permet de garder une trace du message et de pallier une éventuelle absence de l'opérateur en réception.

Samuel Morse

Manipulateur morse

L'américain Samuel Morse s'inspire des travaux de ses prédécesseurs (notamment André-Marie Ampère, François Arago) pour inventer un système simple et robuste. Après un voyage en Europe, c'est en 1832, sur le Sully, navire qui le ramène aux États-Unis, qu'il conçoit l'idée d'un télégraphe électrique après une conversation sur l'utilisation de l'électro-aimant et les travaux d'Ampère avec le géologue Charles Thomas Jackson. Le 20 juin 1840, un brevet est accordé pour l'invention du télégraphe électrique pour lequel son assistant Ernest Vail invente un code original de transmission, le code Morse, via la transcription en une série de points et de traits des lettres de l'alphabet, des chiffres et de la ponctuation courante. Le point est une impulsion brève et le trait une impulsion longue.

Exploitation commerciale

Samuel Morse fait construire en 1843 la première ligne télégraphique entre Baltimore et Washington, puis contribue à fonder la « Western Union Telegraph » . De son coté Charles Wheatstone produit un télégraphe automatique (ancêtre du Télex) qui transmet jusqu'à 180-190 mots par minute. L'essor de la télégraphie est donné : le premier câble transManche fonctionne entre Douvres et Calais en 1851. En 1866, la première liaison transatlantique est réalisée entre l'Angleterre et les États-Unis. L'Angleterre compte plus de 128 000 km de lignes télégraphiques en 1868.

Chronologie du télégraphe électrique

1838 : le premier télégraphe électrique est construit par Charles Wheatstone et fonctionna entre Londres et Birmingham.

1840 : Samuel Morse (dépôt de brevet)

1842 : Louis Breguet développe en France un télégraphe à aiguille.

1845 : première ligne de télégraphie électrique en France (entre Paris et Rouen). Substitution de l'ancienne ligne de télégraphie aérienne entre Paris et Lille en 1846.

1851 au 1 mars : mise à disposition du public du télégraphe. Celui-ci n'était auparavant qu'un instrument de gouvernement.

1851 : premier câble sous-marin entre la France et l'Angleterre.

1856 : premier pantélégraphe de Caselli (transmission de dessin)

1858 : Du 13 au 27 juillet, premier câble transatlantique entre l'Irlande et Terre-Neuve. En juillet 1866, un second câble sera tiré et sera exploité pendant une centaine d'années.

1863 au 1 janvier, la France possède 28 671 km de lignes comprenant 88 238 km de fils et 1 022 bureaux. Il y a 3 752 agents de tous grades.

1876 : Walter P. Phillips, opérateur de télégraphe américain créé le "Code Phillips", un procédé de sténo-télégraphie adopté en 1883 par la société "Mutual Union Telegraph"

1877 : Émile Baudot invente le code Baudot utilisé par les téléscripteurs.

1892 : Au Carnaval de Paris, un employé du bureau de poste 47 a l'idée de lancer sur les gens, pour marquer la fête, des bobines de papier (utilisées pour enregistrer les « signaux morse » . Ainsi nait le serpentin : sa vogue dure encore sur toute la planète, bien après la disparition du Télégraphe.

Télégraphe sans fil

La télégraphie sans fil (appelée aussi TSF) permet d'émettre des messages à distance en utilisant des ondes radio.

Dès les premières expériences de transmission par radioélectricité faites par Guglielmo Marconi en 1895, les principes du télégraphe électrique Morse et le code Morse furent employés pour assurer les transmissions de messages par radio. La transmission de l'information venait de s'affranchir des obstacles physiques, il ne restait plus qu'à perfectionner le système pour arriver aux systèmes de transmissions (radiotéléphonie et aux réseaux mobiles) du XX siècle et du XXI siècle.

Le code Morse, bien que tombé en désuétude pour les télécommunications privées, est encore utilisé comme système de transmission de secours dans l'armée et comme passe-temps chez les radioamateurs. Son mérite est d'être facilement décodable « à l'oreille » par un opérateur radiotélégraphiste spécialement formé et un émetteur-récepteur peu sophistiqué. La grande efficacité de la transmission radio en morse est la possibilité de décoder un signal « tout-ou-rien » avec un rapport signal/bruit très faible. La modulation utilisée pour transmettre du code morse par radio est la « modulation par tout ou rien » (en anglais OOK = on-off-keying) encore appelée (abusivement) CW pour des raisons historiques.

Pour la transmission de messages, le télégraphe a ensuite été détrôné par le téléscripteur puis par le fax et enfin par Internet.

Précurseurs

1877 : Heinrich Rudolf Hertz

1879 : David Edward Hughes

1890 : Édouard Branly

Chronologie

1894 : Albert Turpain réalise la première transmission radioélectrique en signal Morse.

1894 : Guglielmo Marconi est considéré comme l'inventeur de la télégraphe sans fil.

1904 : la station Ouessant TSF FFU (depuis le Stiff), effectue des liaisons radiotélégraphiques avec une flotte de 80 paquebots.

1906 : Conférence de Berlin de 1906 pour la radiotélégraphie morse sur la longueur d'onde de 600 mètres

À partir des années 1930 se développe le réseau Télex, qui supplante petit à petit le télégraphe.

Jusque dans les années 1990, en France, La Poste et France Télécom (qui n'existaient pas encore) était appelées « les PTT », PTT étant le sigle des mots Postes Télégraphes Téléphones. , et par la suite "P et T", sigle de "Poste et Télécommunications" on disait : « travailler aux PTT/P et T », « calendrier des PTT/P et T », etc.