Une avancée technologique prometteuse dans le domaine des dispositifs photoniques permet de projeter des milliers de faisceaux laser avec une précision inédite. Des chercheurs du MIT et partenaires ont développé un nouveau type de chip qui pourrait transformer plusieurs technologies actuelles.
Les avancées technologiques offrent à l’humanité des possibilités qui étaient inimaginables il y a quelques années. Malgré les risques et inquiétudes, comme ceux liés à l’intelligence artificielle et son impact potentiel sur l’emploi, certaines innovations ouvrent de nouvelles perspectives dans des domaines clés comme les systèmes de navigation, les écrans haute définition, les systèmes quantiques ou la réalité augmentée.
Dans le but d’appliquer cette technologie à ces secteurs, des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT), en collaboration avec des experts des Sandia National Labs, de l’Université de l’Arizona et de l’agence américaine de sécurité nationale MITRE, ont mis au point une nouvelle classe de dispositifs photoniques capables d’émettre et de diriger avec précision des milliers de faisceaux laser depuis une puce vers l’espace libre.
Premières essais de projection vers l’espace réussis
Ce travail pionnier, publié dans la revue Nature, présente le processus de recherche de l’équipe impliquée. La recherche s’est concentrée sur une difficulté persistante : transférer la lumière efficacement des circuits intégrés de la puce vers l’extérieur. Pour surmonter cet obstacle, les chercheurs ont élaboré une technique de fabrication qui permet d’obtenir une structure finale du dispositif avec une courbure ascendante, avec des milliers de ces structures sur chaque puce, entraînant ainsi ce succès.
Pour faire une analogie, cette courbure rapelle celle d’un tremplin de ski ; cette inclinaison agit comme une rampe ou un émetteur de lumière. Ce design permet à la lumière, canalisée à travers des guides d’ondes sur la puce, d’être projetée et déplacée dans l’espace libre grâce à une série de modulateurs qui contrôlent son activation et désactivation avec rapidité et précision.
Henry Wen, co-auteur de l’étude et chercheur au Laboratoire de Recherche en Électronique du MIT, souligne que « cette nouvelle plateforme permet de créer des milliers de rayons laser contrôlables individuellement pouvant interagir avec l’environnement extérieur de la puce en une seule opération ». Avoir réussi cette étape après tant d’années de recherches a représenté une avancée significative par rapport aux technologies antérieures.
Pour valider la progression de l’étude, l’équipe a conduit les premières phases de test. Ils ont projeté des images complètes et détaillées dans l’espace libre, démontrant ainsi la capacité du nouveau chip photoniques et l’efficacité des nouvelles technologies utilisées.
Lors de ces premiers tests, les images projetées étaient très petites, à peine équivalentes à la taille d’un demi-grain de sel. Cependant, cette première expérience a permis à l’équipe de confirmer que leur confiance dans le projet n’était pas mal placée : « Ce système est si stable que nous n’avons même pas besoin de corriger les erreurs. Le motif reste totalement immobile », a déclaré Henry Wen.
Il reste à peaufiner les essais, à effectuer d’autres tests et à commencer à faire évoluer ce nouveau chip photoniques afin que son potentiel se transforme en applications concrètes. Les lunettes de réalité augmentée, les systèmes d’impression 3D ou les capteurs et dispositifs de télédétection active pourraient tous bénéficier de cette avancée.