L'intégration transparente des liaisons sans fil dans les réseaux à fibres optiques est la clé des réseaux de données hautes performances :les futurs réseaux cellulaires seront constitués de nombreuses petites cellules radio pouvant être connectées de manière flexible par des liaisons de transmission THz hautes performances. Au récepteur, Les signaux THz peuvent être convertis directement en signaux optiques à l'aide de modulateurs plasmoniques ultra-rapides et transmis via des réseaux en fibre de verre.
Les futurs réseaux de données sans fil devront atteindre des débits de transmission plus élevés et des délais plus courts, tout en fournissant un nombre croissant de terminaux. Dans ce but, des structures de réseau constituées de nombreuses petites cellules radio sont nécessaires. Pour connecter ces cellules, il faudra des lignes de transmission hautes performances à des fréquences élevées allant jusqu'au térahertz. De plus, une connexion transparente aux réseaux en fibre de verre doit être assurée, si possible. Des chercheurs de l'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) utilisent des modulateurs électro-optiques ultra-rapides pour convertir les signaux de données térahertz en signaux optiques. Ceci est rapporté dans Photonique de la nature .
Alors que la nouvelle technologie de réseau cellulaire 5G est encore testée, les chercheurs travaillent déjà sur des technologies pour la prochaine génération de transmission de données sans fil. "6G" est d'atteindre des taux de transmission bien plus élevés, délais plus courts, et une densité d'appareils accrue, avec l'intelligence artificielle intégrée. En route vers le réseau cellulaire de sixième génération, de nombreux défis doivent être maîtrisés en ce qui concerne à la fois les composants individuels et leur interaction. Les futurs réseaux sans fil consisteront en un certain nombre de petites cellules radio permettant de transmettre rapidement et efficacement de gros volumes de données. Ces cellules seront reliées par des lignes de transmission, qui peut gérer des dizaines voire des centaines de gigabits par seconde et par lien. Les fréquences nécessaires sont dans la gamme térahertz, c'est-à-dire entre les micro-ondes et le rayonnement infrarouge dans le spectre électromagnétique. En outre, les chemins de transmission sans fil doivent être connectés de manière transparente aux réseaux en fibre de verre. De cette façon, les avantages des deux technologies, c'est-à-dire une capacité et une fiabilité élevées ainsi que la mobilité et la flexibilité, seront combinés.
Scientifiques des KIT Institutes of Photonics and Quantum Electronics (IPQ), Technologie des microstructures (IMT), et Radio Frequency Engineering and Electronics (IHE) et le Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics IAF, Fribourg, ont maintenant développé une approche prometteuse pour convertir les flux de données entre les domaines térahertz et optique. Comme indiqué dans Photonique de la nature , ils utilisent des modulateurs électro-optiques ultra-rapides pour convertir directement un signal de données térahertz en un signal optique et pour coupler directement l'antenne réceptrice à une fibre de verre. Dans leur expérience, les scientifiques ont sélectionné une fréquence porteuse d'environ 0,29 THz et ont atteint un taux de transmission de 50 Gbit/s. "Le modulateur est basé sur une nanostructure plasmonique et a une bande passante de plus de 0,36 THz, " dit le professeur Christian Koos, Chef de l'IPQ et membre du conseil d'administration de l'IMT. "Nos résultats révèlent le grand potentiel des composants nanophotoniques pour le traitement ultra-rapide du signal." Le concept démontré par les chercheurs réduira considérablement la complexité technique des futures stations de base radio et permettra des connexions térahertz avec des débits de données très élevés - plusieurs centaines de gigabits par seconde sont réalisables.
