Ces instruments du laboratoire de Ray Chen ont été utilisés pour tester l'appareil. Crédit :Université du Texas à Austin.
Technologie de communication moderne, quelle que soit l'utilisation, repose sur une formule similaire :les appareils envoient des signaux et des informations via des centres de données, tours et satellites en route vers leur destination finale. L'efficacité de la communication dépend de la façon dont l'information circule, et il y a une variété de facteurs qui peuvent ralentir ce voyage—la géographie, météo et plus.
Un nouvel appareil créé par des chercheurs de l'Université du Texas à Austin peut surmonter des défis comme le mauvais temps pour offrir plus de sécurité, communications fiables. Cela pourrait faciliter les communications militaires dans les zones difficiles, améliorer la capacité des voitures autonomes à voir l'environnement qui les entoure et accélérer les données sans fil pour les réseaux 6G potentiels.
Ray Chen, professeur au département de génie électrique et informatique de la Cockrell School of Engineering et responsable du projet, a fait une comparaison avec les antennes paraboliques de télévision qui s'éteignent ou deviennent floues par mauvais temps. La même chose peut arriver avec la technologie des communications, et c'est le problème que Chen veut résoudre.
L'appareil de Chen fonctionne dans une zone du spectre lumineux - l'infrarouge moyen - qui permet au signal de pénétrer à travers les nuages, pluie et autres conditions météorologiques pour atteindre leur cible prévue sans répandre des quantités importantes de lumière.
"Une faible perte de lumière signifie que le signal peut voyager plus loin, et à travers l'atmosphère terrestre, avec une meilleure intégrité et moins de consommation d'énergie, " dit Chen.
Les découvertes de Chen ont été récemment publiées dans la revue Optique .
communications résistantes aux intempériespuce résistante aux intempériesLe dispositif est une puce au phosphure d'indium capable de diriger le faisceau, l'action de rediriger la lumière vers une cible spécifique. Le concept permet de transmettre le signal avec plus de précision que d'autres méthodes, réduire les interférences et économiser de l'énergie.
Un regard sur l'appareil. Crédit :Université du Texas à Austin.
Cependant, la direction du faisceau a ses faiblesses qui freinent l'adoption massive; à savoir que les appareils ne peuvent renvoyer la lumière que dans des directions étroites. Chen le compare à une personne ayant une mauvaise vision périphérique.
Cependant, L'appareil de Chen présente des angles beaucoup plus larges pour le feu de direction, augmenter la portée d'environ 30 degrés par rapport aux autres options, sans pièces mobiles ni lobes latéraux de lumière qui s'éloignent dans diverses directions et diminuent l'efficacité.
"Pour que la direction du faisceau soit sûre, vous voulez avoir une vue complète, vous ne voulez pas avoir un tas d'angles morts, " dit Chen.
De nombreuses voitures autonomes sont équipées de la technologie Light Detection and Ranging (LIDAR) qui peut détecter l'environnement qui l'entoure. Typiquement, ceux-ci prennent la forme de gros dispositifs attachés au sommet des voitures avec des matrices tournantes.
Les appareils LIDAR doivent tourner en raison du champ de vision limité, dit Chen. Et chaque fois que vous comptez sur une pièce mobile, il y a un risque qu'il se brise. La puce créée par Chen ne nécessite pas de pièces mobiles en raison de son champ de vision plus large. Et moins d'angles morts dans la technologie augmente la sécurité dans les situations où des défaillances momentanées peuvent s'avérer dangereuses.
Les puces peuvent être intégrées dans tout, des véhicules militaires, aux satellites, aux gratte-ciel. Chen travaille à insuffler de l'intelligence artificielle dans l'appareil de détection environnementale. L'infrarouge moyen fait partie du spectre lumineux que les humains ne peuvent pas voir sans aides comme des lunettes de vision nocturne, mais les appareils de cette gamme peuvent détecter des éléments tels que des fuites de gaz et des émissions de cheminées.
Dans les grandes villes, où il n'est pas pratique de creuser profondément sous terre pour poser des câbles en fibre, ces appareils peuvent augmenter les vitesses Internet. Les placer au sommet de gratte-ciel peut permettre une communication optique en espace libre, une technologie qui permet aux données sans fil de voyager dans l'air en utilisant la lumière.
La prochaine grande étape de Chen dans le projet consiste à tester l'appareil sur le terrain et à affiner son emballage pour permettre son application dans les communications optiques en espace libre.
