Une technologie de rupture pour la performance des horloges et des transferts de données
La future start-up ENTENTE a développé une technologie de rupture pour moduler la lumière à une fréquence donnée. Soutenus par CNRS Innovation au C2N, ces travaux précurseurs définiront un nouveau standard pour de nombreux domaines, principalement les télécommunications.
Attribuer une fréquence à la lumière ou un signal électrique est le principe qui permet à de nombreux systèmes de télécommunication (wifi, GPS, etc) de fonctionner. Habituellement, les installations qui permettent cette attribution sont relativement volumineuses et énergivores. Des compromis sont donc nécessaires entre l’encombrement et la qualité des fréquences générées. Rémy Braive, enseignant-chercheur à l’Université Paris Cité et Giuseppe Modica, ingénieur de recherche CNRS, ont développé une technologie innovante qui parvient à éliminer tous ces inconvénients au Centre de nanosciences et nanotechnologies1 à Palaiseau, au sein de leur future start-up ENTENTE.
Cette innovation bénéficie du soutien du programme RISE du CNRS. Ce dernier accompagne les chercheurs dans la création d'une start-up exploitant une technologie issue d'un laboratoire du CNRS et de ses partenaires.
Leur technologie se base sur l’optomécanique, science de l’interaction entre l’optique et l’acoustique. Les chercheurs ont développé un pont structuré à l’échelle micrométrique - soit cinq à dix fois plus petit qu’un cheveu - fait d’un matériau semi-conducteur, suspendu entre deux attaches. La lumière acheminée est confinée à l’intérieur de ce pont en même temps que des ondes acoustiques. Ces ondes interagissent fortement avec la lumière grâce à l’espace très réduit dans lequel elles cheminent ensemble. « Cela permet d’imprimer les vibrations mécaniques de l’acoustique sur la lumière, résume Rémy Braive. On peut ainsi moduler la lumière suivant les fréquences acoustiques ».
Ce pont est très compact, mais ce n’est pas son seul avantage : il est insensible aux perturbations extérieures, ne consomme pas d’énergie et produit une onde dont la fréquence est extrêmement stable. Cette régularité permet d’utiliser cette fréquence comme mesure du temps et pour transmettre des informations. L’outil peut alors servir de référence de temps absolue et relative. Cela signifie qu’il devient possible d’une part de définir avec une haute précision l’occurrence temporelle d’un évènement, et d’autre part quelle information a été transmise en premier, à quels intervalles de temps une information est transmise, etc.
« Les horloges intégrées aux GPS sont très importantes pour les véhicules autonomes et les drones détaille Giuseppe Modica. Elles permettent de suivre la position dans l’espace d’un véhicule, mais aussi sa vitesse relative, par rapport à d’autres véhicules, par exemple. » Les travaux actuels des chercheurs portent sur la synchronisation de plusieurs ponts entre eux au sein d’une micropuce, afin d’augmenter la stabilité et performance du système.
Ces travaux sont en passe de révolutionner les transferts de données et la stabilité des horloges intégrées à de multiples systèmes, avec des applications notamment pour les véhicules et drones autonomes, mais également pour l’agriculture autonome.
- 1C2N (CNRS/Université Paris-Saclay/Université Paris Cité)
