Le faisceau vert d'une lampe de poche plonge dans une piscine et atteint le fond presque sans s'affaiblir. L'eau est transparente précisément pour la lumière verte, c'est pourquoi on l'utilise pour communiquer sous l'eau. Mais pour transmettre une vidéo ou des données de capteurs, il faut allumer et éteindre la lumière très rapidement — des milliards de fois par seconde. Les lasers ordinaires sont trop lents et trop instables pour cela.

Les ingénieurs ont pris une fine plaquette de cristal de tantalate de lithium — un matériau qui modifie ses propriétés sous l'effet d'un champ électrique. Ce cristal fonctionne comme un robinet : il ouvre ou ferme le flux de lumière sur commande. Contrairement au niobate de lithium, un matériau similaire, le nouveau matériau ne se dégrade pas sous une lumière intense et maintient un signal stable pendant une heure entière. Avec cette plaquette, ils ont réussi à transmettre 112 milliards de bits par seconde sur une distance de trois mètres sous l'eau.

Ce modulateur a permis, pour la première fois, de renoncer au contrôle direct du laser. Auparavant, on « tirait » directement sur le laser, ce qui déformait le signal à haute vitesse. Désormais, le laser émet une lumière stable, et un cristal séparé effectue les commutations rapides. C'est comme la différence entre crier en courant et parler calmement dans un micro : la voix reste claire, et l'amplificateur règle le volume.

La lumière verte ressort de l'eau — mais elle ne transporte plus seulement un faisceau, tout un flux de données. La plaquette de cristal, de la taille d'un ongle, a remplacé des installations encombrantes et ouvre la voie à des robots sous-marins compacts capables de transmettre des vidéos en temps réel sans fil.