Connectivity Lab de Facebook a conçu un détecteur en forme d’ampoule qui peut recevoir des faisceaux de lumière porteurs d’information sous tous les angles.
Si vous pensez que votre Internet est lent, ayez une pensée pour les quelque 4 milliards de personnes sur la planète qui n’y ont pas accès du tout. Plutôt que de se baser sur le processus coûteux consistant à construire des tours et enfouir des câbles, Facebook emmène l’Internet vers le ciel pour que les gens puissent être en ligne, tout comme le projet Loon de Google.
Après que l’année dernière ait dévoilé les drones qui diffuseraient des faisceaux chargés de données vers la Terre pour les régions éloignées, le Connectivity Lab du géant du réseau sociale a résolu le problème de la façon dont ces faisceaux de lumière seraient reçus au sol, avec des vitesses allant jusqu’à 2 Gbps.
Transmettre des informations sans fil en utilisant la lumière, ou des communications optiques sans obstacle, a le potentiel de supporter des bandes passantes très élevées et des données à forte capacité. Le problème est que c’est une science précise dans le meilleur des cas, et viser un petit laser avec un petit photo-détecteur à travers de vastes distances n’est pas une tâche facile, surtout lorsque le laser est en mouvement. L’utilisation de systèmes mécaniques pour réorienter le détecteur de sorte que le laser le frappe est une solution, mais elle n’est pas très élégante.
Au lieu de cela, l’équipe du Connectivity Lab a conçu un collecteur de lumière en forme d’ampoule, constitué d’un faisceau de fibres optiques plastiques fluorescentes. Avec une surface de 126 cm carrés, la forme unique du dispositif permet de collecter la lumière sous tous les angles, qu’il concentre ensuite sur un petit photo-détecteur. Les fibres contiennent également des molécules de colorant organiques qui absorbent la lumière bleue, mais émettent du vert.
«Le fait que ces fibres optiques fluorescentes émettent une couleur différente de celle qu’ils absorbent permet d’augmenter la luminosité de la lumière entrant dans le système», dit le leader des recherches, Tobias Tiecke. « Cette approche a été utilisée dans les concentrateurs luminescents pour la récupération de la lumière solaire, où la vitesse de la conversion des couleurs n’a pas d’importance. Nous avons montré que le même concept peut être utilisé pour la communication afin de contourner les problèmes de pointage et de suivi tout en ayant des vitesses très élevées. »
Les vitesses élevées en question peuvent atteindre jusqu’à 2 Gbps, ce qui est encore plus impressionnant quand on considère que le système ne dispose que d’une bande passante de 100 MHz. Les vitesses sont atteintes grâce à l’utilisation de la répartition orthogonale de la fréquence (MROF), qui est un procédé de codage de données qui permet à de multiples flux d’être transmis simultanément. Le fait que cela prenne moins de 2 nanosecondes pour que le dispositif absorbe la lumière bleue et émette de la lumière verte aide aussi bien.
Les chercheurs disent que des vitesses fulgurantes allant jusqu’à 10 Gbps peuvent être possibles à l’avenir, si le système peut être adapté pour incorporer des matériaux qui fonctionnent avec des longueurs d’onde infrarouges.
«Nous avons atteint des taux élevés de transfert de données en utilisant des matériaux disponibles dans le commerce qui ne sont pas conçus pour des applications de communication», assure Tobias Tiecke. « Nous voulons faire en sorte que d’autres groupes s’intéressent au développement des matériaux qui sont adaptés pour des applications de communication. Ceci est un tout nouveau système, et il y a beaucoup de place pour le développement futur. »
https://www.osapublishing.org/optica/abstract.cfm?uri=optica-3-7-787
