Les ingénieurs électriciens et optiques australiens ont conçu une nouvelle plate-forme qui pourrait adapter les télécommunications et les transmissions optiques. Des scientifiques collaborateurs de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud à Sydney et Canberra, l'Université d'Adélaïde, l'Université d'Australie-Méridionale et l'Université nationale australienne ont démontré expérimentalement leur système en utilisant une nouvelle longueur d'onde de transmission avec une capacité de bande passante plus élevée que celles actuellement utilisées dans les communications sans fil. Rapporté cette semaine dans Photonique APL , ces expériences ouvrent de nouveaux horizons dans les technologies de la communication et de la photonique.

Les fibres optiques sont les précurseurs de la transmission rapide de données, avec des données codées sous forme de rayonnement micro-ondes. Le rayonnement micro-ondes est un type de rayonnement électromagnétique avec des longueurs d'onde plus longues, et donc des fréquences plus basses, que la lumière visible. Les réseaux sans fil à micro-ondes actuels fonctionnent à une bande passante de fréquence faible en gigahertz. Dans notre ère numérique actuelle qui exige la transmission rapide de grandes quantités de données, les limitations des largeurs de bande micro-ondes deviennent de plus en plus apparentes.

Dans cette étude, les scientifiques ont examiné le rayonnement térahertz, qui a des longueurs d'onde plus courtes que les micro-ondes et a donc une capacité de bande passante plus élevée pour la transmission de données. Par ailleurs, le rayonnement térahertz fournit un signal plus ciblé qui pourrait améliorer l'efficacité des stations de communication et réduire la consommation d'énergie des tours mobiles. "Je pense que passer aux fréquences térahertz sera l'avenir des communications sans fil, " a déclaré Shaghik Atakaramians, un auteur sur le papier. Cependant, les scientifiques ont été incapables de développer une source magnétique térahertz, une étape nécessaire pour exploiter la nature magnétique de la lumière pour les appareils térahertz.

Les chercheurs ont étudié comment la configuration des ondes térahertz change lors de l'interaction avec un objet. Dans des travaux antérieurs, Les atakaramiens et leurs collaborateurs ont proposé qu'une source magnétique térahertz puisse théoriquement être produite lorsqu'une source ponctuelle est dirigée à travers une fibre sous-longueur d'onde, une fibre de diamètre inférieur à la longueur d'onde du rayonnement. Dans cette étude, ils ont démontré expérimentalement leur concept en utilisant une configuration simple :diriger le rayonnement térahertz à travers un trou étroit adjacent à une fibre d'un diamètre inférieur à la longueur d'onde. La fibre était constituée d'un matériau de verre qui supporte un champ électrique circulant, ce qui est crucial pour l'induction magnétique et l'amélioration du rayonnement térahertz.

"La création de sources magnétiques térahertz nous ouvre de nouvelles voies, ", a déclaré Atakaramians. Les sources magnétiques térahertz pourraient aider au développement de micro- et nanodispositifs. Par exemple, les contrôles de sécurité térahertz dans les aéroports pourraient révéler des objets cachés et des matériaux explosifs aussi efficacement que les rayons X, mais sans les dangers de l'ionisation des rayons X.

Autre avantage de la plateforme source-fibre, dans ce cas à l'aide d'une source magnétique térahertz, est la capacité prouvée de modifier l'amélioration des transmissions térahertz en peaufinant le système. "Nous pouvions définir le type de réponse que nous obtenions du système en changeant l'orientation relative de la source et de la fibre, ", ont déclaré les Atakaramiens.

Les atakaramiens ont souligné que cette capacité à améliorer sélectivement le rayonnement ne se limite pas aux longueurs d'onde térahertz. "La signification conceptuelle ici est applicable à l'ensemble du spectre électromagnétique et des sources de rayonnement atomique, " a déclaré Shahraam Afshar, le directeur de recherche. Cela ouvre de nouvelles portes de développement dans un large éventail de nanotechnologies et de technologies quantiques telles que le traitement quantique du signal.