Le sans fil intérieur atteint ses limites à mesure que de plus en plus d’appareils occupent le même spectre. Le streaming, les appels vidéo et les équipements domestiques intelligents mettent les réseaux à rude épreuve alors que la consommation d’énergie augmente. Une nouvelle classe de puces laser offre une voie différente en déplaçant les données vers la lumière.
Les chercheurs ont construit une liaison optique à l’échelle d’une puce qui offre des connexions intérieures ultra-rapides avec une consommation d’énergie réduite. Au lieu de diffuser largement des signaux, il envoie des données via des faisceaux infrarouges contrôlés, ouvrant ainsi une plus grande capacité utilisable tout en évitant les interférences dans les espaces denses.
Au cœur se trouve une puce dotée de 25 lasers microscopiques, chacun transportant son propre flux. Travaillant en parallèle, ils poussent le débit bien au-delà d’une seule source. Lors des tests, la configuration a atteint plus de 360 gigabits par seconde sur une courte liaison intérieure.
Les gains ne sont pas seulement la vitesse. La consommation d’énergie diminue considérablement, offrant ainsi un moyen plus efficace de gérer la demande croissante.
Le réseau laser prouve la vitesse
Les performances proviennent d'un réseau de 5 x 5 lasers à émission de surface à cavité verticale, chacun agissant comme son propre canal à grande vitesse.
Lors de tests sur deux mètres, les lasers individuels ont délivré environ 13 à 19 gigabits par seconde. Avec 21 canaux actifs, le débit total a atteint 362,7 gigabits par seconde, l'un des résultats optiques à l'échelle d'une puce les plus rapides à ce jour.
La limite provenait du matériel du récepteur, et non de l'émetteur, ce qui suggère que des vitesses plus élevées sont possibles avec de meilleurs composants.
Une configuration optique personnalisée façonne également chaque faisceau en un carré défini, limitant le chevauchement afin que plusieurs liaisons puissent fonctionner côte à côte sans interférence.
Pourquoi la lumière change l'équation
Les réseaux radio rencontrent des difficultés dans les espaces surpeuplés où les signaux interfèrent et où la capacité est sollicitée. La lumière évite ces limites en offrant plus de bande passante et un contrôle précis sur la destination des signaux.
Au lieu de recouvrir une pièce, le système crée une grille de faisceaux ciblés avec un minimum de débordements. Les mesures montrent une couverture uniforme sur la zone cible, aidant à maintenir des performances stables pour plusieurs appareils.
La configuration fonctionne à environ 1,4 nanojoules par bit, soit environ la moitié de celle des systèmes Wi-Fi comparables. Le compromis est la portée, car la configuration actuelle fonctionne sur de courtes distances et dépend de la ligne de vue.
Où cela va-t-il ensuite
Cette approche vise à compléter les réseaux existants en déchargeant le trafic intense dans les espaces intérieurs à forte demande.
Le matériel s'adapte sur une puce submillimétrique construite avec des processus standard, ce qui rend l'intégration dans des luminaires ou des points d'accès plausible, bien qu'aucun calendrier commercial ne soit donné.
À mesure que la demande augmente, la combinaison de liaisons radio et lumineuses pourrait devenir la norme, les systèmes laser gérant le trafic le plus intense.
