Un composant 6G permet de rayonner à 360° des ondes térahertz
Téléchargez ce dossier (Gratuit)
La puce Térahertz 6G à XG multilien, développée par des chercheurs du CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique), représente une avancée majeure dans le domaine des technologies de communication sans fil. Elle s'inscrit dans la préparation des infrastructures pour la 6G, la future génération de réseaux télécoms.
Contexte et enjeux
Les hologrammes laser 3D sont utilisés dans une variété d'applications, notamment dans le domaine de la visualisation scientifique, la création d'effets spéciaux pour le cinéma et la télévision, la publicité, la présentation de produits, la conception artistique, et même dans des applications médicales pour la visualisation d'imagerie médicale tridimensionnelle.
Les réseaux de télécommunication évoluent constamment pour répondre aux besoins croissants en bande passante et en connectivité. Après la 5G, la prochaine grande étape est la 6G, prévue à l’horizon 2030. La 6G doit offrir des débits de données bien supérieurs à la 5G, avec des applications dans des domaines tels que :
- L'Internet des objets (IoT) avancé
- Les villes intelligentes
- Les communications en temps réel à très faible latence
- La réalité augmentée et virtuelle (AR/VR)
- Les applications industrielles avancées
Pour répondre à ces besoins, les scientifiques se tournent vers les fréquences Térahertz (THz), situées entre les micro-ondes et l’infrarouge dans le spectre électromagnétique, soit entre 0,1 et 10 THz.
Caractéristiques de la puce Térahertz 6G à XG multilien conçue par le CNRS
- Utilisation des fréquences térahertz : La puce exploite les bandes de fréquence térahertz, qui permettent des vitesses de transmission de données extrêmement élevées. Les fréquences térahertz sont capables de transporter des données à des vitesses qui dépassent de loin celles de la 5G, atteignant potentiellement plusieurs téraoctets par seconde.
- Technologie multilien : Le terme "multilien" fait référence à la capacité de la puce à gérer plusieurs canaux de communication simultanés, augmentant ainsi la capacité totale du système. Cela pourrait permettre des communications parallèles à haute vitesse, cruciales pour des environnements à forte densité comme les villes intelligentes, où un grand nombre d’appareils doit se connecter au réseau en même temps.
- Applications potentielles : La puce THz 6G multilien du CNRS est conçue pour être utilisée dans des environnements où la largeur de bande et la vitesse de transmission sont critiques :
- Transferts massifs de données scientifiques ou médicaux
- Hôpitaux connectés, où des images médicales en haute résolution peuvent être transmises en temps réel
- Centres de données et cloud computing, avec des besoins en interconnexion à très haute vitesse
- Automatisation industrielle, où les machines doivent échanger des données ultra-rapidement pour fonctionner en synchronisation parfaite
- Communications spatiales, notamment pour les satellites ou les drones qui requièrent des débits très rapides pour fonctionner à distance.
- Intégration de la 6G et des futures générations (XG) : Cette puce est pensée non seulement pour la 6G mais aussi pour des réseaux futurs encore plus avancés ("XG"). Elle offre donc un potentiel de scalabilité, c'est-à-dire qu'elle pourra évoluer avec les futures générations de réseaux télécoms, garantissant une certaine pérennité dans le développement technologique.
OÙ EN EST LA RECHERCHE ?
Les centres de recherche travaillent actuellement sur l’amélioration de la qualité et de la résolution
De nombreux efforts sont déployés pour améliorer la qualité visuelle et la résolution des hologrammes 3D.
- Développement de techniques de projection volumétrique utilisant des faisceaux laser pour manipuler des particules et créer des images 3D dans l'espace.
- Progrès dans la modélisation mathématique d'objets 3D (nuages de points, algorithmes polygonaux) pour générer du contenu holographique de haute qualité.
Possibilité d’Hologrammes interactifs et tactiles
Une avancée majeure réside dans la création d'hologrammes interactifs que l'on peut toucher et avec lesquels on peut interagir :
- Intégration de technologies haptiques permettant de "sentir" les objets holographiques.
- Développement d'hologrammes tactiles grâce à des technologies plasma projetant des motifs de points lumineux 3D.
Participation de l’Intelligence artificielle
L'intelligence artificielle (IA) est de plus en plus utilisée pour améliorer les hologrammes, que ce soit pour la création de contenu 3D personnalisé ou pour permettre des interactions naturelles avec les hologrammes.
Nouvelles applications
Ces avancées technologiques ouvrent la voie à de nouvelles applications immersives dans des domaines comme :
- La médecine (visualisation 3D pour la formation ou l'aide au diagnostic)
- L'éducation et les musées (expériences pédagogiques interactives)
- Le commerce de détail et la publicité (présentations produits ultra-réalistes)
- Les jeux vidéo et la réalité augmentée/virtuelle
Les défis techniques persistent, notamment en termes de puissance de calcul, les hologrammes 3D sont en passe de devenir une technologie mature et accessible, promettant des expériences visuelles révolutionnaires.
LES EXPERTS EN HOLOGRAMME 3D DANS LE MONDE
Les entreprises privées jouent un rôle important dans le développement et la fabrication d'hologrammes laser 3D pour une gamme variée d'applications commerciales, industrielles et artistiques. De plus en plus d’entreprises se spécialisent dans la fabrication d'hologrammes laser 3D.
- Eon Reality : Eon Reality est une entreprise internationale qui développe des solutions de réalité virtuelle et de réalité augmentée, y compris des hologrammes laser 3D pour diverses applications industrielles et éducatives.
- RealView Imaging : RealView Imaging est une société basée en Israël qui se concentre sur le développement de systèmes d'imagerie médicale holographiques pour des applications cliniques et chirurgicales.
- HoloTech Switzerland AG : Cette société suisse est spécialisée dans la fabrication d'hologrammes et de solutions de projection holographique, y compris des hologrammes laser 3D pour des applications commerciales et artistiques.
- Light Field Lab : Light Field Lab est une entreprise américaine qui travaille sur la création d'écrans holographiques volumétriques utilisant la technologie laser pour produire des images 3D réalistes.
- SeeReal Technologies : SeeReal Technologies est une entreprise autrichienne qui développe des écrans holographiques à haute résolution pour diverses applications, y compris la visualisation architecturale, la publicité et la réalité virtuelle.
- Holovect : Affichage vectoriel holographique
TOUR D’HORIZON DES AUTRES TECHNOLOGIES D’HOLOGRAMMES 3D
Les hologrammes laser tridimensionnels utilisent une technologie de pointe pour créer des images 3D réalistes qui semblent flotter dans l'air. La technologie sous-jacente implique généralement l'utilisation de lasers pour créer des motifs d'interférence lumineuse complexes, qui sont enregistrés sur un support photosensible.
Interférométrie laser : Cette technique utilise des lasers pour créer des motifs d'interférence entre la lumière réfléchie par un objet et une lumière de référence. Les zones d'interférence enregistrées sur un support photosensible forment un motif holographique qui, lorsqu'il est éclairé par un laser approprié, produit une image 3D.
Modulation acousto-optique : Cette méthode modifie les propriétés de la lumière à l'aide d'ondes sonores pour créer des modèles d'interférence complexes nécessaires à la formation d'hologrammes 3D.
Holographie numérique : Cette approche utilise des algorithmes informatiques sophistiqués pour calculer et générer des modèles d'interférence qui sont ensuite projetés sur un support photosensible à l'aide de lasers.
Holographie par transmission : Cette technique implique la projection d'une image holographique tridimensionnelle sur un écran transparent, créant ainsi l'illusion d'un objet réel flottant dans l'espace.
Holographie par réflexion : Dans cette méthode, l'image holographique est réfléchie par un miroir transparent ou semi-transparent, permettant aux spectateurs de voir l'image à partir de différents angles.
