Quelles avancées pour les oscillateurs optoélectroniques ?
Publié par Redbran le 18/10/2019 à 14:00
Source: CNRS INSIS
Systèmes complexes à base de composants optiques et électroniques, les oscillateurs optoélectroniques génèrent un intérêt croissant dans le monde de la recherche. Des chercheurs de l'institut FEMTO-ST et de l'université du Maryland, eux-mêmes contributeurs de premier plan dans le domaine, ont rédigé un état de l'art de ces travaux. Publié dans Reviews of Modern Physics, ce texte synthétise les avancées théoriques et appliquées de ces trente dernières années.


Photographie d'un réseau de neurones photonique OEO de type Ikeda construit à l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le...) FEMTO-ST, à Besançon. De multiples lignes à retard avec des poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la...) aléatoires ont été implémentées en utilisant une carte FPGA, augmentant ainsi la dimensionnalité et la connectivité du réservoir.
© Romain Martinenghi, FEMTO-ST

Les oscillateurs optoélectroniques (OEO) comportent une partie optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) et une partie électronique, reliées entre elles via une architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) à boucle fermée comprenant un retard. Cette configuration provoque de nombreux types d'instabilités, sous la forme de fluctuations ou des oscillations des grandeurs internes optiques et électroniques. Elle a ainsi pour intérêt de produire, de manière très précisément contrôlée, des oscillations complexes avec des fréquences potentiellement très élevées, supérieures au gigahertz. Un OEO peut rester stable, générer des oscillations périodiques, multipériodiques ou même complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité...) chaotiques. Des chercheurs de l'institut FEMTO-ST (CNRS/Université Bourgogne-Franche-Comté) et de l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa...) du Maryland, très impliqués dans ces recherches, ont rédigé une synthèse de l'état de l'art sur ces objets méconnus, mais à très fort potentiel scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes...) et technologique.

D'abord cantonnés à l'état d'objets théoriques, les OEO ont en effet trouvé de plus en plus d'applications. Ils permettent d'étudier des phénomènes variés et complexes, avec un excellent degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines suivants :) de cohérence entre les résultats théoriques et expérimentaux. Les auteurs démontrent ainsi la viabilité d'applications des OEO comme la cryptographie (La cryptographie est une des disciplines de la cryptologie s'attachant à protéger des messages (assurant confidentialité, authenticité et intégrité) en s'aidant souvent de secrets ou clés.) par le chaos ou des processeurs d'intelligence artificielle (L'intelligence artificielle ou informatique cognitive est la « recherche de moyens susceptibles de doter les systèmes informatiques de capacités...), qui émulent certaines propriétés d'un réseau de neurones artificiels.

Références:
Optoelectronic oscillators with time-delayed feedback,
Y. K. Chembo, D. Brunner, M. Jacquot et L. Larger.
Reviews of Modern Physics. 91, 035006 (2019)
DOI: https://doi.org/10.1103/RevModPhys.91.035006

Contacts:
- Maxime Jacquot - Chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont diversifiés et impliquent...)
maxime.jacquot at univ-fcomte.fr
- Communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la machine...) INSIS
insis.communication at cnrs (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).).fr
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