Si des débits atteignant le térabit par seconde semblent encore bien loin pour le grand public, ils pourraient être disponibles en laboratoire dans les prochaines années. Deux équipes indépendantes, une formée de chercheurs Australien et Danois et l’autre basée en Californie ont conçu indépendamment deux nouveaux procédés afin d’augmenter les vitesses de transmission dans les réseaux de télécommunication.
Pour transmettre les données, les fournisseurs Internet utilisent des fibres optiques qui transportent les paquets à des débits importants pouvant dépasser le térabit/s. Cependant ils doivent être régulièrement décodés afin de connaître leur routage et leur destination. Ceci n’est possible à l’heure actuelle qu’électroniquement, c’est-à-dire en convertissant les données portées par les photons sous forme de données portées par des électrons. Or les systèmes électroniques actuels ne permettent pas de traiter l’information à une telle vitesse : Selon Leif Katsuo Oxenlowe [1], "Le plus haut taux de transmission accessible sur le marché actuel est de 40 Gb/s. Dans les laboratoires des taux de 100 Gb/s peuvent être atteints."
Pour contourner cette limite, les chercheurs ont pensé au démultiplexage afin de traiter en parallèle des portions de données, à des taux plus faibles. Deux différentes approches ont été développées. La première a été élaborée au CUDOS [2], à Canberra. Les chercheurs ont annoncé avoir trouvé une puce en verre permettant de recevoir des signaux optiques, jusqu’à des taux de 640 Gb/s. Soumise à un laser changeant l’indice de diffraction plusieurs milliards de fois par seconde, cette puce permet de détourner une portion du signal équivalente à 10 Gb/s. Ce signal plus lent peut ensuite être traité par les composants habituels. Cependant chaque puce ne peut traiter qu’un flux à la fois. Si l’on veut traiter un signal à un taux de 640 Gb/S, il faudra donc une série de 64 puces. Cependant l’équipe a annoncé qu’il était aussi possible d’utiliser des portions de 40 Gb/s, ne nécessitant alors plus que 16 puces.
Les chercheurs de l’UCSD ont tenté une autre approche permettant d’atteindre des débits de 320 Gb/s. Grâce à un laser, ils peuvent changer les propriétés optiques du signal. Dans une même fibre, ils ont réussi à créer une série de 8 copies du flux, chacune ayant une connotation de couleur permettant de la différencier, semblable aux raies d’un arc en ciel. Ensuite, une portion de 40 Gb/s est prélevée dans chaque connotation grâce à un second laser. On obtient alors dans la fibre un signal constitué de 8 portions de différentes couleurs représentant le signal original de 320 Gb/s. Un simple prisme permet alors de les séparer pour ensuite les traiter en parallèle par les composants électroniques actuels.
Développée au Photonics Systems Lab of the California Institute for Telecommunications and Information Technology (Calit2), cette technologie fait partie du programme Parametric Optical Processes and Systems (POPS) financé par le DARPA. Le programme est supervisé par Dr. Henryk Temkin of DARPA’s Microsystems Technology Office.
D’après Peter Andrekson, directeur du laboratoire de photonique à Chalmers University of Technology, à Gothenburg, en Suède, chaque technologie possède ses avantages et ses inconvénients. La solution proposée par l’équipe de l’UCSD est une approche plus robuste, bien testée et bien connue, applicable pour des grands volumes et des applications à grande sensibilité, avec un faible taux d’erreur. D’un autre côté, les recherches effectuées par le groupe australien-danois, ouvrent la voie à des procédés optiques plus rapides, plus complexes notamment grâce à la gestion de routage complexe.
[1] Associate professor of photonics engineering at the Technical University of Denmark, in Lyngby.
[2] The Centre for Ultrahigh Bandwidth Devices for Optical Systems (CUDOS), which is part of the Laser Physics Centre at the Australian National University in Canberra.
Source :
– "Nonlinear optics tricks bring terabit-per-second bandwidth within reach": Mark Anderson – February 2009 – https://www.spectrum.ieee.org/feb09/7847
– "Closing the Gap between High-Speed DataTransmission and Processing" Doug Ramsey – 27/01/2009 : https://ucsdnews.ucsd.edu/newsrel/science/01-09ClosingTheGap.asp
Rédacteur :
Arnaud Souillé ; [email protected]
