Un composant térahertz pour manipuler les réseaux sans fil mille fois plus rapides

Publié par Redbran le 22/12/2017 à 12:00
Source: Cordis-Europa
L'explosion des réseaux sans fil pousse les technologies actuelles dans leurs retranchements. Si les fréquences térahertz offrent les débits nécessaires pour y pallier, elles manquent encore de composants adaptés. Des chercheurs de l'IEMN et de la Brown University de Providence ont donc conçu et testé le premier système mux/demux fonctionnant à ces fréquences. Cet élément permet de "zapper" entre différents flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments...) et d'atteindre un débit (Un débit permet de mesurer le flux d'une quantité relative à une unité de temps au travers...) mille fois supérieur au Wi-Fi (Le wifi ou wi-fi (prononcé /wifi/) est une technologie de réseau informatique sans fil mise en...). Ces travaux sont publiés dans la revue Nature Communications.


© IEMN
Démultiplexeur orientant dans l'espace le signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe...) télécom THz (bande 300 GHz).

Les réseaux sans fil actuels utilisent des micro-ondes de la gamme hyperfréquence, comprises entre 1 et 100 GHz. Comme les vitesses de transmission des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) dépasseront dans quelques années les capacités de nos réseaux, le monde (Le mot monde peut désigner :) de la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) se penche désormais sur les ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible...) térahertz1. Grâce à leurs fréquences plus élevées que les micro-ondes, elles atteignent de meilleurs débits. Ces ondes nécessitent cependant d'adapter et de rendre compatible toute l'électronique consacrée aux télécommunications (Les télécommunications sont aujourd’hui définies comme la transmission à distance...). Des chercheurs de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) d'électronique, de microélectronique et de nanotechnologie (Les nanosciences et nanotechnologies (NST) peuvent être définies a minima comme l'ensemble des...) (IEMN, CNRS/Université Lille 1/ISEN Lille/Université de Valenciennes/École Centrale de Lille) et de l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) américaine Brown ont mis au point (Graphie) le premier système de multiplexage (Le multiplexage est une technique qui consiste à faire passer deux ou plusieurs informations à...) et de démultiplexage térahertz (La bande de fréquence des térahertz désigne les ondes électromagnétiques...).

Grâce à un mux/demux, plusieurs signaux transitent à travers un seul canal de communication (En communication, un canal de communication est un média de transmission d'information. Il relie...) et se séparent ensuite à volonté. Ce composant essentiel permet par exemple de transporter plusieurs chaînes de télévision (La télévision est la transmission, par câble ou par ondes radioélectriques, d'images ou de...) à la fois, ou de connecter des centaines d'utilisateurs sur un même réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des...) Wi-Fi. Les chercheurs ont ici utilisé deux plaques métalliques parallèles afin de guider les ondes THz. Une fente coupée laisse une partie des ondes s'échapper avec un angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts...) lié à leur fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un...), ce qui les isole et les trie. Le débit total ( Total est la qualité de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un...) de données démultiplexées a ainsi pu atteindre 50 Gbit/s dans la bande 300 GHz, soit environ 1000 fois celui d'un réseau Wi-Fi standard (54 Mbit/s).

Ces travaux ont été réalisés dans le cadre de la fondation I-site Université de Lille (Cette page est consacrée à l’université de Lille qui a existé entre 1896...) Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un...), au sein du Hub "Human-Friendly Digital World". Ils ont été soutenus par l'ANR, l'Université de Lille, l'IEMN, le CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand...), RENATECH, PIA Equipex: FLUX (Fibres optiques pour les hauts flux), le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a...) ExCELSiOR, le conseil régional Nord-Pas de Calais, le FEDER et le CPER "Photonics for Society".

Note:
(1) 1 GHz = 109 hertz (Le hertz (symbole : Hz) est l’unité dérivée de fréquence du...) ; 1 THz = 1 000 GHz


Références:
Frequency-division multiplexer and demultiplexer for terahertz wireless links
J. Ma, N. J. Karl, S. Bretin, G. Ducournau & D. M. Mittleman
Nature Communications 8, Article number: 729 (2017)
DOI:10.1038/s41467-017-00877-x
https://www.nature.com/articles/s41467-017-00877-x

Contact chercheur:
Guillaume Ducournau - IEMN
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