Une équipe de chercheurs de l’université d’Osaka, au Japon, et de l’IMRA America a établi de nouveaux records en utilisant la technologie laser pour améliorer considérablement les vitesses de transmission des données, selon une étude récente publiée dans IEICE Electronics Express.
La clé réside dans la réduction du bruit du système, une réalisation remarquable obtenue grâce à l’application de la photonique dans une bande sub-terahertz allant de 100 GHz à 300 GHz. Cette approche innovante contribue à améliorer l’efficacité et les performances du système.
“Notre équipe a atteint un taux de transmission de 240 gigabits par seconde sur un seul canal. C’est le taux de transmission le plus élevé obtenu jusqu’à présent dans le monde en utilisant le DSP en ligne”. a déclaré Tadao Nagatsuma, directeur du projet.
Pour faire face à des charges de données considérables et maintenir des temps de réponse rapides, les émetteurs et les récepteurs de la 6G exploiteront la bande sub-terahertz, qui s’étend de 100 GHz à 300 GHz. Utilisant une technique avancée connue sous le nom de “modulation de signal à plusieurs niveaux”, ces liaisons sans fil sont soumises à un processus sophistiqué afin d’augmenter encore le taux de transmission des données.
Sensibilité au bruit
Aux échelons supérieurs des fréquences extrêmement élevées, l’efficacité de la modulation de signal multiniveau devient extrêmement sensible au bruit. Son fonctionnement optimal dépend de signaux de référence précis, et lorsque ces signaux subissent des fluctuations de temps, connues sous le nom de “bruit de phase”, les performances de la modulation de signaux multiniveaux diminuent.
“Ce problème a limité les communications à 300 GHz jusqu’à présent. Cependant, nous avons constaté qu’à haute fréquence, un générateur de signaux basé sur un dispositif photonique présentait beaucoup moins de bruit de phase qu’un générateur de signaux électriques conventionnel”. explique Keisuke Maekawa, auteur principal de l’étude.
L’équipe de recherche a utilisé les capacités d’un laser à diffusion Brillouin stimulée, tirant parti de l’interaction complexe entre les ondes sonores et lumineuses pour générer un signal précis. Ils ont ensuite établi un système de communication sans fil fonctionnant dans la bande des 300 GHz, en incorporant le générateur de signaux à base de laser dans les composants de l’émetteur et du récepteur.
En outre, le système a mis en œuvre un traitement numérique du signal (DSP) en ligne dans le récepteur, ce qui a permis de démoduler efficacement les signaux et d’augmenter considérablement le débit de données global.
Les chercheurs du monde entier sont actuellement plongés dans des efforts pionniers pour façonner l’avenir des réseaux de communication en développant la prochaine génération au-delà de la 5G, communément appelée réseaux 6G, pour faciliter la communication quasi-instantanée, répondant aux demandes d’applications de pointe telles que la réalité augmentée et le contrôle à distance des robots chirurgicaux.
Pour concrétiser cette vision, il devient impératif d’exploiter des débits de données très élevés sur les canaux sans fil, en jetant les bases d’une connectivité transparente et d’une expérience transformatrice pour les utilisateurs.
Les résultats de l’étude représentent une avancée notable dans le domaine des communications sans fil dans la bande des 300 GHz. Les chercheurs estiment qu’en incorporant des techniques de multiplexage avancées, en permettant l’utilisation simultanée de plusieurs canaux et en augmentant la sensibilité des récepteurs, ils peuvent porter le débit de données à un niveau étonnant de 1 térabit par seconde. Cette percée promet d’ouvrir une ère transformatrice de communication mondiale quasi instantanée.
