Les puces réduisent la gigue de synchronisation à 15 femtosecondes rendre les signaux plus stables et précis de manière à augmenter la sensibilité du radar, la précision des ADC et la clarté des images astronomiques capturées par des groupes de télescopes.
Les chercheurs ont pris ce qui était autrefois un système de la taille d’une table et en ont réduit une grande partie en une puce, à peu près de la même taille qu’une carte mémoire d’appareil photo numérique. La réduction de la gigue de synchronisation à petite échelle réduit la consommation d’énergie et la rend plus utilisable dans les appareils quotidiens.
À l’heure actuelle, plusieurs composants de cette technologie sont situés à l’extérieur de la puce, alors que les chercheurs testent leur efficacité. Le but ultime de ce projet est d’intégrer toutes les différentes parties, telles que les lasers, les modulateurs, les détecteurs et les amplificateurs optiques, sur une seule puce.
Pour ce faire, les chercheurs utilisent un laser à semi-conducteur, qui agit comme une lampe de poche très stable. Ils dirigent la lumière du laser dans une cavité de référence où certaines fréquences lumineuses sont adaptées à la taille de la cavité afin que les pics et les vallées des ondes lumineuses s’adaptent parfaitement entre les parois.
Cela amène la lumière à accumuler de la puissance dans ces fréquences, ce qui est utilisé pour maintenir la fréquence du laser stable. La lumière stable est ensuite convertie en micro-ondes à l’aide d’un peigne de fréquencequi transforme la lumière haute fréquence en signaux micro-ondes plus graves.
Ces micro-ondes précises sont cruciales pour des technologies telles que les systèmes de navigation, les réseaux de communication et les radars, car elles fournissent un timing et une synchronisation précis.
“L’objectif est de faire en sorte que tous ces éléments fonctionnent ensemble efficacement sur une seule plate-forme, ce qui réduirait considérablement la perte de signaux et supprimerait le besoin de technologie supplémentaire”, explique Frank Quinlan du NIST. « La première phase de ce projet consistait à montrer que toutes ces pièces individuelles fonctionnent ensemble. La deuxième phase consiste à les rassembler sur la puce.
Dans les systèmes de navigation tels que le GPS, la synchronisation précise des signaux est essentielle pour déterminer la localisation. Dans les réseaux de communication, tels que les systèmes de téléphonie mobile et Internet, une synchronisation précise de plusieurs signaux garantit que les données sont transmises et reçues correctement.
Par exemple, la synchronisation des signaux est importante pour que les réseaux cellulaires puissent gérer plusieurs appels téléphoniques. Cet alignement précis des signaux dans le temps permet au réseau cellulaire d’organiser et de gérer la transmission et la réception de données provenant de plusieurs appareils, comme votre téléphone portable. Cela garantit que plusieurs appels téléphoniques peuvent être acheminés simultanément sur le réseau sans subir de retards ou de pertes importants.
Dans le radar, qui est utilisé pour détecter des objets tels que des avions et des conditions météorologiques, un timing précis est crucial pour mesurer avec précision le temps nécessaire au rebond des signaux.
« Il existe toutes sortes d’applications pour cette technologie. Par exemple, les astronomes qui imagent des objets astronomiques lointains, comme les trous noirs, ont besoin de signaux à très faible bruit et d’une synchronisation d’horloge », a déclaré Quinlan. “Et ce projet aide à sortir ces signaux à faible bruit du laboratoire et à les mettre entre les mains des techniciens radar, des astronomes, des scientifiques de l’environnement, de tous ces différents domaines, pour augmenter leur sensibilité et leur capacité à mesurer de nouvelles choses.
2024-03-13 09:39:44
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