Alors que l’infrastructure 5G continue de se déployer mondialement, le secteur technologique se concentre déjà sur la 6G, la prochaine génération de réseaux. Le Japon, pionnier en recherche et développement dans ce domaine, a récemment réalisé une avancée majeure pour les communications du futur.
Les chercheurs de l’Université de Tokushima ont atteint une vitesse de transmission sans fil impressionnante de 112 Gbps dans la bande terahertz de 560 GHz, grâce à la technologie des micropeignes optiques. Cet exploit représente la première démonstration mondiale d’une communication sans fil dépassant 100 Gbps au-delà des fréquences de 420 GHz, éliminant ainsi un obstacle majeur à la commercialisation de l’infrastructure 6G.
Micropeignes optiques : Réduction des coûts et amélioration de la stabilité
- Record mondial : Les chercheurs ont établi un record en atteignant 112 Gbps dans la bande terahertz élevée de 560 GHz.
- Puce photonique microcomb : Développée pour surmonter les inefficacités des circuits électroniques traditionnels à haute fréquence, elle réduit les coûts matériels et leur taille tout en offrant une grande stabilité.
- Avenir du réseau mobile : Cette vitesse pourrait réduire la dépendance aux câbles optiques dans les dorsales mobiles transportant le trafic entre stations de base.
Soliton Microcomb et contrôle thermique intégré
Sous la direction du Professeur Takeshi Yasui, l’équipe a relié une fibre optique à un micro-résonateur en nitrure de silicium pour produire des signaux précis et haute fréquence. Cette architecture unique élimine le besoin d’un alignement optique précis. La technologie « soliton microcomb » réduit la taille physique du dispositif tout en maximisant sa stabilité opérationnelle.
Une fonction intégrée de contrôle thermique empêche les variations environnementales d’affecter la qualité du signal, permettant ainsi la production d’ondes terahertz à faible bruit même sous pompage optique puissant. Lors des tests en laboratoire, deux formats de modulation ont été expérimentés : une vitesse de 84 Gbps avec le format QPSK et jusqu’à 112 Gbps avec le format avancé 16QAM.
Vers une performance sans fil équivalente à celle de la fibre optique
L’impact majeur de cette réussite se reflétera dans les coûts d’infrastructure des opérateurs mobiles. Les entreprises télécoms doivent actuellement poser des kilomètres de câbles optiques pour transporter le trafic massif entre villes ou stations. Dans des conditions géographiques où le câblage physique est impossible ou coûteux, approcher sans fil les performances d’une fibre optique est crucial.
Le chip photonique développé par le Japon permet non seulement la réduction des stations et équipements réseaux mais ouvre aussi la voie à un transfert sans fil avec une qualité équivalente à celle d’une fibre optique. L’objectif suivant pour l’équipe est d’améliorer cette technologie en réduisant davantage le bruit de phase dans le signal afin d’augmenter les vitesses et développer des conceptions d’antennes avancées permettant son fonctionnement sur des distances plus longues.
Alors que les réseaux commerciaux 6G devraient apparaître au début des années 2030, ces avancées montrent que les standards Internet du futur seront bien plus rapides et stables que prévu.
