Le télégraphe 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.
Télégraphe est un mot qui vient du grec ancien τῆλε / tễle, « loin » et γράφω / gráphô, « écrire »).
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. Trois principaux types d'appareil furent successivement mis en œuvre : le télégraphe électrostatique, le télégraphe optique et le télégraphe électromagnétique.
Télégraphe aérien (ou optique)
Les Romains ont édifié de nombreuses tours à signaux, comme la tour Magne à Nîmes, créant ainsi un vaste réseau télégraphique inter-continental.
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 grâce à une longue-vue par le poste suivant, 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 ».
Robert Hooke (1635-1703) propose et expérimente en 1672 un système composé de trois mâts reliés par une poutre transversale. En partie gauche se situe un cache derrière lequel sont placés les symboles en attente (24 symboles différents). Chaque symbole est amené successivement en partie droite grâce à un palan.
Johann Andreas Benignus Bergsträsser (1732-1812) effectue un essai de son « synthematographe » entre le Feldberg, Homberg et Philippsruhe, le 11 juin 1786. Il propose l'utilisation d'un mât et de deux barres pivotant sur des axes pour former des symboles.
Charles-François Dupuis réussit à correspondre en 1788 entre Ménilmontant et Bagneux à l'aide d'un télégraphe alphabétique.
Le premier télégraphe Chappe exploité est optique et totalement manuel. Il s'agit du premier réseau de télécommunications d'envergure nationale au monde.
Pendant la Révolution française, Claude Chappe met au point son système révolutionnaire de transmission par sémaphores, et le fait adopter par l'État français, notamment grâce au soutien de Joseph Lakanal. 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.
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.
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.
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 d'abord 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. Cette même année ses travaux sont abordés lors d'une séance de l'Institut en date du 12 novembre 1800 relative au télégraphe optique dans le brume.