Le volume du trafic des télécommunications sans fil devrait augmenter dans un proche avenir avec une augmentation continue du trafic de données et les augmentations nécessaires correspondantes de la bande passante. Il est donc devenu impératif d'augmenter la fréquence des photons dans les parties supérieures de la région du millimètre (mmWave), ce qui correspond à des fréquences comprises entre 30 GHz et 300 GHz.

La génération d'ondes millimétriques à l'aide de techniques photoniques s'est jusqu'à présent limitée à l'utilisation de lasers dans le proche infrarouge qui sont convertis vers la région mmWave. Cependant, de telles méthodologies ne bénéficient pas actuellement d'une architecture monolithique et souffrent de la forte différence d'énergies photoniques entre le proche infrarouge et la région mmWave, que nous avons appelé le défaut quantique, ce qui peut finalement limiter l'efficacité de la conversion. Région d'onde térahertz (THz), avec des photons d'énergies plus faibles, est cependant très adapté. De plus, on sait les générer grâce à un appareil miniaturisé compact, les lasers à cascade quantique (QCL). Ces lasers présentent d'autres avantages inhérents à cet égard :leur dynamique ultrarapide et leurs non-linéarités élevées ouvrent la possibilité d'intégrer de manière innovante à la fois l'action laser et la génération d'ondes mm dans un seul appareil.

Dans cet article, Chercheurs LPENS du groupe Nano-THz, en collaboration avec les équipes du C2N, NEST à Pise, L'ONERA de Palaiseau et l'Université de Leeds ont démontré la génération d'ondes mm intracavité dans des QCL THz sur la plage sans précédent de 25 GHz à 500 GHz. Surtout, ce travail ouvre la possibilité de compact, génération d'ondes mm à faible bruit à l'aide de peignes de fréquence THz.