Comparée aux autres supports de transmission existants, la fibre optique présente une atténuation quasiment constante sur une énorme plage de fréquences et offre ainsi l'avantage de bandes passantes gigantesques, permettant la transmission de débits numériques très importants. Comme vous le savez, la fibre optique est un fil dont l’âme, très fine, en verre ou en plastique a la propriété de conduire la lumière et est utilisée pour la transmission de données numérique à la vitesse de la lumière. Lorsqu'un rayon lumineux entre dans une fibre optique à l'une de ses extrémités avec un angle adéquat, il subit de multiples réflexions totales internes. Ce rayon se propage alors jusqu'à l'autre extrémité de la fibre optique sans perte, en empruntant un parcours en zigzag. La propagation de la lumière dans la fibre peut se faire avec très peu de pertes même lorsque la fibre est courbée. Cependant, la manière dont la lumière est codée à une extrémité et traitée à l'autre affecte la vitesse de transmission des données.
La demande en bande passante devient de plus en plus croissante et la fibre optique telle qu'elle est actuellement commence à atteindre ses limites. « Les communications optiques actuelles se dirigent vers une "pénurie de capacités", car elles ne parviennent pas à répondre aux demandes sans cesse croissantes du Big Data », a déclaré le Dr Haoran Ren qui mène des recherches sur la nanoplasmonique (la science du contrôle et de la manipulation de la lumière aux alentours et à l'interface des nanostructures) dans le laboratoire LAIN (Laboratory of Artificial-Intelligence Nanophotonics).
L’Institut royal de technologie de Melbourne (RMIT University) s’est donc intéressée à une autre façon de transmettre la lumière d’un bout à l’autre de la fibre optique tout en augmentant la vitesse de transmission. Et les résultats de leur recherche pourraient permettre de multiplier la vitesse actuelle de transmission par fibre optique par 100 d'ici deux ans. « Ce que nous avons réussi à faire est de transmettre avec précision les données via la lumière à sa capacité maximale, de manière à nous permettre d’augmenter considérablement notre bande passante », explique le Dr Haoran Ren, co-auteur, de la découverte. Au lieu de passer par le spectre de couleur, les chercheurs s’appuient sur le moment angulaire orbital, un mode de probation de la lumière en spirales. Ce mode permet de multiplier les signaux lumineux qui voyagent dans la fibre optique. Pour capter la lumière qui se propage en spirales, ils ont mis au point un nouveau détecteur de lumière.
« Notre détecteur nanoélectronique OAM miniature est conçu pour séparer différents états lumineux OAM dans un ordre continu, afin de décoder les informations véhiculées par une lumière torsadée. Auparavant cela nécessitait une machine de la taille d’une table, ce qui est tout à fait irréaliste pour les télécommunications. En utilisant des nanofeuillesultra-fines mesurant une fraction de millimètre, notre invention fait mieux ce travail et s’adapte parfaitement à l’embout d’une fibre optique », a expliqué le Dr Haoran Ren. Selon les chercheurs, ce capteur se démarque aussi par son faible coût de fabrication.
« Notre détecteur nanoélectronique OAM est comme un "œil" qui peut "voir" les informations véhiculées par une lumière torsadée et les décoder pour qu’elles soient comprises par l’électronique. La haute performance de cette technologie, son faible coût et sa petite taille sera très utile pour la prochaine génération de communications optiques à large bande », estime le professeur Min Gu, directeur du RMIT. « Cette technologie pourrait être utilisée pour multiplier la bande passante, voire la vitesse de traitement de la fibre, par 100 fois au cours des deux prochaines années », ajouta-t-il.
Le professeur Min Gu a déclaré que les matériaux utilisés dans l'appareil étaient compatibles avec les matériaux à base de silicium utilisés dans la plupart des technologies, facilitant ainsi la mise à l'échelle d'applications industrielles. Il a précisé que le capteur pouvait également être utilisé pour recevoir des informations quantiques envoyées via une lumière tordue, ce qui signifie qu'il pourrait avoir des applications dans toute une gamme de communications quantiques de pointe et de recherches en calcul quantique.
Résultat de la rechercheSource : Institut royal de technologie de Melbourne
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Envoyé par Ecthelion2
