{"id":8011,"date":"2023-07-17T15:25:47","date_gmt":"2023-07-17T07:25:47","guid":{"rendered":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/?p=8011"},"modified":"2024-02-27T19:30:08","modified_gmt":"2024-02-27T11:30:08","slug":"researchers-use-sound-waves-to-advance-optical-communication","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/researchers-use-sound-waves-to-advance-optical-communication\/","title":{"rendered":"Les chercheurs utilisent les ondes sonores pour faire progresser la communication optique"},"content":{"rendered":"

Des chercheurs de l'Illinois ont d\u00e9montr\u00e9 que les ondes sonores pouvaient \u00eatre utilis\u00e9es pour produire des diodes optiques ultraminiatures suffisamment petites pour tenir sur une puce informatique. Ces dispositifs, appel\u00e9s isolateurs optiques, peuvent aider \u00e0 r\u00e9soudre les principaux probl\u00e8mes de capacit\u00e9 de donn\u00e9es et de taille des syst\u00e8mes pour les circuits int\u00e9gr\u00e9s photoniques, l'\u00e9quivalent lumineux des circuits \u00e9lectroniques, utilis\u00e9s pour l'informatique et les communications.<\/p>\n

\n
<\/div>\n<\/section>\n

 <\/p>\n

Les isolateurs sont des dispositifs non r\u00e9ciproques ou \u00ab \u00e0 sens unique \u00bb similaires aux diodes \u00e9lectroniques. Ils prot\u00e8gent les sources laser des r\u00e9flexions arri\u00e8re et sont n\u00e9cessaires pour acheminer les signaux lumineux autour des r\u00e9seaux optiques. Aujourd'hui, la technologie dominante pour produire de tels dispositifs non r\u00e9ciproques n\u00e9cessite\u00a0mat\u00e9riaux<\/a>\u00a0qui modifient leurs propri\u00e9t\u00e9s optiques en r\u00e9ponse aux champs magn\u00e9tiques, ont indiqu\u00e9 les chercheurs.<\/p>\n

"L'utilisation de mat\u00e9riaux magn\u00e9tiquement sensibles pour obtenir un flux de lumi\u00e8re unidirectionnel dans une puce photonique pose plusieurs probl\u00e8mes", a d\u00e9clar\u00e9 le professeur de sciences m\u00e9caniques et d'ing\u00e9nierie et co-auteur de l'\u00e9tude.\u00a0Gaurav Bahl<\/a>. \u00ab Premi\u00e8rement, l\u2019industrie n\u2019a tout simplement pas la capacit\u00e9 de placer des aimants compacts sur une puce. Mais plus important encore, les mat\u00e9riaux n\u00e9cessaires ne sont pas encore disponibles dans les fonderies photoniques. C\u2019est pourquoi l\u2019industrie a d\u00e9sesp\u00e9r\u00e9ment besoin d\u2019une meilleure approche utilisant uniquement des mat\u00e9riaux conventionnels et \u00e9vitant compl\u00e8tement les champs magn\u00e9tiques.<\/p>\n

Dans une \u00e9tude publi\u00e9e dans la revue\u00a0Photonique naturelle<\/i>, les chercheurs expliquent comment ils utilisent le minuscule couplage entre la lumi\u00e8re et le son pour fournir une solution unique permettant des dispositifs non r\u00e9ciproques avec presque n'importe quel mat\u00e9riau photonique.<\/p>\n

Cependant, la taille physique de l'appareil et la disponibilit\u00e9 des mat\u00e9riaux ne sont pas les seuls probl\u00e8mes li\u00e9s \u00e0 l'\u00e9tat actuel de la technique, ont indiqu\u00e9 les chercheurs.<\/p>\n

"Les tentatives en laboratoire visant \u00e0 produire des isolateurs optiques magn\u00e9tiques compacts ont toujours \u00e9t\u00e9 en proie \u00e0 d'importantes pertes optiques", a d\u00e9clar\u00e9 Benjamin Sohn, \u00e9tudiant dipl\u00f4m\u00e9 et auteur principal. \u00ab L\u2019industrie photonique ne peut pas se permettre cette perte li\u00e9e aux mat\u00e9riaux et a \u00e9galement besoin d\u2019une solution offrant une bande passante suffisante pour \u00eatre comparable \u00e0 la technique magn\u00e9tique traditionnelle. Jusqu\u2019\u00e0 pr\u00e9sent, il n\u2019existait aucune approche comp\u00e9titive sans aimant.<\/p>\n

Le nouvel appareil mesure seulement 200 microns sur 100 \u2013 environ 10 000 fois plus petit qu\u2019un centim\u00e8tre carr\u00e9 \u2013 et est fabriqu\u00e9 en nitrure d\u2019aluminium, un mat\u00e9riau transparent qui transmet la lumi\u00e8re et est compatible avec les fonderies photoniques. \u00ab Les ondes sonores sont produites d'une mani\u00e8re similaire \u00e0 un haut-parleur pi\u00e9zo\u00e9lectrique, en utilisant de minuscules \u00e9lectrodes \u00e9crites directement sur le nitrure d'aluminium avec un faisceau d'\u00e9lectrons. Ce sont ces\u00a0les ondes sonores<\/a>\u00a0qui obligent la lumi\u00e8re \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur de l\u2019appareil \u00e0 se d\u00e9placer dans une seule direction. C\u2019est la premi\u00e8re fois qu\u2019un isolateur sans aimant d\u00e9passe la bande passante du gigahertz \u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 Sohn.<\/p>\n

<\/div>\n

Les chercheurs recherchent des moyens d'augmenter la bande passante ou la capacit\u00e9 de donn\u00e9es de ces isolateurs et sont convaincus de pouvoir surmonter cet obstacle. Une fois perfectionn\u00e9s, ils envisagent des applications transformatrices dans les syst\u00e8mes de communication photonique, les gyroscopes, les syst\u00e8mes GPS, le chronom\u00e9trage atomique et les centres de donn\u00e9es.<\/p>\n

\n
\n
\"Researchers
Benjamin Sohn, \u00e9tudiant en sciences m\u00e9caniques et en ing\u00e9nierie de l'Illinois et auteur principal d'une nouvelle \u00e9tude, poss\u00e8de un appareil qui utilise des ondes sonores pour produire des diodes optiques suffisamment petites pour tenir sur une puce informatique. Cr\u00e9dit : L. Brian Stauffer<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n

"Les centres de donn\u00e9es g\u00e8rent d'\u00e9normes quantit\u00e9s de trafic de donn\u00e9es Internet et consomment de grandes quantit\u00e9s d'\u00e9nergie pour la mise en r\u00e9seau et pour maintenir les serveurs au frais", a d\u00e9clar\u00e9 Bahl. \u00ab\u00a0La communication bas\u00e9e sur la lumi\u00e8re est souhaitable car elle produit beaucoup moins de chaleur, ce qui signifie que beaucoup moins d'\u00e9nergie peut \u00eatre d\u00e9pens\u00e9e pour le refroidissement du serveur tout en transmettant beaucoup plus de donn\u00e9es par seconde.\u00a0\u00bb<\/p>\n

Outre le potentiel technologique, les chercheurs ne peuvent s\u2019emp\u00eacher d\u2019\u00eatre fascin\u00e9s par la science fondamentale derri\u00e8re ces avanc\u00e9es.<\/p>\n

"Dans la vie de tous les jours, nous ne voyons pas les interactions entre la lumi\u00e8re et le son", a d\u00e9clar\u00e9 Bahl. \u00ab La lumi\u00e8re peut traverser une vitre transparente sans rien faire d\u2019\u00e9trange. Notre domaine de recherche a montr\u00e9 que\u00a0lumi\u00e8re<\/a>\u00a0et le son interagissent en fait de mani\u00e8re tr\u00e8s subtile. Si vous appliquez les bons principes d\u2019ing\u00e9nierie, vous pouvez agiter un mat\u00e9riau transparent de la bonne mani\u00e8re pour am\u00e9liorer ces effets et r\u00e9soudre ce d\u00e9fi scientifique majeur. Cela semble presque magique.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Illinois researchers have demonstrated that sound waves can be used to produce ultraminiature optical diodes that are tiny enough to fit onto a computer chip. These devices, called optical isolators, may help solve major data capacity and system size challenges for photonic integrated circuits, the light-based equivalent of electronic circuits, which are used for computing<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":8033,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[1,321],"tags":[],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8011"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=8011"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8011\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":8034,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8011\/revisions\/8034"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/8033"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=8011"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=8011"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=8011"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}