Une collaboration avec l'Université de Harvard a conduit au développement d'un modulateur électro-optique de nouvelle génération qui pourrait éradiquer son prédécesseur encombrant grâce à la création d'un système sur puce plus petit, plus puissant, plus froid, plus rapide et plus économique.

Le nouveau modulateur a été rendu possible grâce à l'exploitation d'un composé "difficile" - le carbure de silicium. Le carbure de silicium a été reconnu pour la première fois comme un matériau photonique miracle il y a plus de trois décennies, lorsqu'il a été découvert qu'il présentait l'"effet Pockels", une technique de polarisation de la lumière utilisée en génie électrique. Malgré la durabilité exceptionnelle du carbure de silicium dans des environnements électriques, mécaniques et de rayonnement exigeants, son utilisation en photonique a été limitée.

Les chercheurs pensent que leur technique, qui a été décrite dans Nature Communications , fera progresser les communications quantiques et la photonique micro-ondes en facilitant l'intégration photonique ; la co-intégration avec l'électronique traditionnelle et les émetteurs quantiques.

Xiaoke Yi, chercheur principal de la School of Electrical and Information Engineering de l'Université de Sydney, a déclaré :"L'utilisation du carbure de silicium ouvrira potentiellement un nouveau chapitre d'opportunités en photonique pour diverses applications, y compris l'informatique quantique."

Les modulateurs électro-optiques codent les signaux électriques sur une porteuse optique. Ils sont essentiels au fonctionnement des systèmes de communication mondiaux et des centres de données utilisés dans une gamme d'applications et de paramètres industriels tels que l'intelligence artificielle (IA), les réseaux à large bande et le calcul haute performance.

"Les modulateurs qui utilisent l'effet Pockels permettent une transmission de données à faible perte, ultrarapide et à large bande passante. Surmonter l'inaptitude antérieure du carbure de silicium peut permettre à des circuits intégrés photoniques uniques de transmettre et de traiter des signaux à large bande et à vitesse rapide, ainsi que pour les nouveaux technologies quantiques », a déclaré le professeur Yi, qui est affilié au Sydney Nano Institute.

"Nous espérons également que cela contribuera à intégrer la photonique à l'électronique, ouvrant ainsi la voie à une nouvelle génération de dispositifs intégrés utilisés pour le traitement du signal, la photonique micro-ondes, les interconnexions puce à puce ou intra-puce."

Le chercheur principal de l'Université de Harvard, le professeur Marko Loncar, a déclaré :« Le modulateur au carbure de silicium trouvera probablement des applications dans les communications quantiques. Par exemple, ils pourraient être utilisés pour contrôler les propriétés temporelles et spectrales des émetteurs quantiques qui existent dans ce matériau, ainsi que pour route les photons de manière reconfigurable."

Il a été démontré que le modulateur de l'Université de Sydney et de Harvard n'avait aucune dégradation du signal et a démontré des opérations stables à des intensités optiques élevées, permettant des rapports signal/bruit optiques élevés pour les communications modernes dans les centres de données, la 6G et les satellites, et le futur Internet quantique. + Explorer plus loin

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