La photonique des micro-ondes : la communication ultrarapide dans la mire d’un étudiant au doctorat

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Yiran Guan, étudiant au doctorat en génie électrique et génie informatique, promet de transformer les systèmes de communication en améliorant les méthodes de photonique des micro-ondes afin d’accroître la rapidité et l’efficacité des technologies.

Grâce aux recherches de Yiran Guan en photonique des micro-ondes, la communication ultrarapide est plus que jamais à notre portée.

Son but est d’arriver à générer des signaux à une vitesse encore jamais atteinte. Il a conçu un système capable de produire des signaux arbitraires à plus d’un téra-échantillon par seconde, laissant entrevoir des percées importantes dans les systèmes de communication sans fil et les technologies d’imagerie.

Nous avons discuté avec le doctorant pour en savoir plus sur ses travaux et ses projets à venir. 

Qu’est-ce qui vous a incité à faire des recherches dans ce domaine?

La photonique des micro-ondes est une technique prometteuse qui fait appel à des systèmes photoniques pour générer, traiter, transmettre et contrôler les signaux micro-ondes. Étant donné la grande vitesse et la bande passante inhérentes à la photonique moderne, il est possible d’utiliser les technologies photoniques pour produire des signaux arbitraires qui dépassent la vitesse permise par les générateurs de signaux purement électroniques, ce qui pourrait avoir de nombreuses applications.  

Pouvez-vous nous en dire plus sur votre projet de recherche?

À l’aide d’un laser ultrarapide et d’un anneau de fibre dont les intervalles spectraux libres sont légèrement décalés, un vernier temporel est intégré à un système photonique; ce dispositif temporel permet de générer des signaux arbitraires de plus d’un téra-échantillon par seconde. Le potentiel de développement commercial est énorme, de même que les applications possibles pour la conduite autonome et les systèmes de communication sans fil.    

La génération photonique de signaux micro-ondes arbitraires permet d’atteindre une vitesse de plus d’un téra-échantillon par seconde, ce qui dépasse d’un ordre de grandeur la capacité des systèmes électroniques. Cela élargira considérablement la portée de détection, l’efficacité de transmission et la résolution des radars, des dispositifs de communications optiques et des appareils d’imagerie biologique respectivement.  

Quels sont vos plans de carrière?

La photonique présente de grands avantages pour la génération de signaux micro-ondes de grande qualité à haute vitesse. Je rêve de mettre au point un générateur de signaux arbitraires entièrement intégré pouvant atteindre une vitesse d’un téra-échantillon par seconde et d’en accroître encore plus le potentiel de développement commercial en appliquant la technique d’intégration sur silicium.  

De gauche à droite: Michel Labrosse, doyen par intérim, et Yiran Guan
De gauche à droite: Michel Labrosse, doyen par intérim, et Yiran Guan

Photonique pour la fabrication de dispositifs et de réseaux et pour la production d’énergie

Le projet de recherche de Yiran Guan lui a valu la première place dans la catégorie « photonique pour la fabrication de dispositifs et de réseaux et pour la production d’énergie » lors de l’édition 2024 de la Compétition d’affiches des études supérieures en génie et en informatique de la Faculté de génie.  

Sous la direction du professeur Jianping Yao, Yiran veut redéfinir les possibilités des technologies de communication. En repoussant les limites de la photonique des micro-ondes, il veut atteindre une vitesse et une efficacité jamais vues pour améliorer, dans l’avenir, la connectivité mondiale.

Les recherches de la Faculté de génie s’articulent autour de cinq grands axes, dont la photonique pour la fabrication de dispositifs et de réseaux et pour la production d’énergie.

Le présent article s’inscrit dans notre série de présentation des lauréats et lauréates de la Compétition d’affiches des études supérieures en génie et en informatique 2024.