L'Institut national japonais des technologies de l'information et des communications a annoncé aujourd'hui une avancée majeure susceptible de redéfinir l'avenir des réseaux de données mondiaux. Des scientifiques ont établi un record mondial en matière de communications optiques sans fil en démontrant une transmission de données stable à un débit de 2 térabits par seconde grâce à un faisceau laser transmis dans l'air en milieu urbain. L'expérience a été menée à Tokyo sur une distance de 7,4 kilomètres, entre deux terminaux optiques compacts. L'expérience a été menée dans la zone métropolitaine densément urbanisée de Tokyo, où les conditions atmosphériques, la pollution de l'air et les turbulences thermiques créent un environnement particulièrement difficile pour la transmission optique. Malgré ces contraintes, les chercheurs sont parvenus à maintenir une liaison laser stable entre deux points distants de 7,4 kilomètres. Cette transmission a été réalisée horizontalement, directement au-dessus des infrastructures urbaines, et non en laboratoire ou sous vide.
Le débit atteint de 2 Tbit/s est sans précédent dans les communications optiques sans fil utilisant des équipements de petite taille. Cette vitesse élevée a été obtenue grâce au multiplexage en longueur d'onde. Le système exploite cinq canaux optiques indépendants, chacun transmettant des données à 400 Gbit/s. Concrètement, ce débit permet de transmettre l'équivalent d'environ dix films 4K UHD en une seconde. Deux dispositifs développés par NIIC ont joué un rôle clé dans l'expérience. Le premier était un terminal émetteur-récepteur complet avancé, désigné FX, et le second un transpondeur simple simplifié, abrégé ST. Ces deux dispositifs ont été conçus pour répondre aux contraintes de taille, de poids et de consommation d'énergie des systèmes satellitaires et stratosphériques. Les terminaux utilisent des mécanismes de pointage de précision, une correction dynamique de la divergence du faisceau et des techniques optiques adaptatives pour compenser les perturbations atmosphériques typiques des environnements urbains.
Jusqu'à présent, les transmissions térabit ont été principalement réalisées dans de grandes installations de recherche fixes et sous conditions contrôlées. La performance des scientifiques japonais est remarquable car ce record a été établi avec un équipement beaucoup plus compact, composé en partie de composants produits en série. Les terminaux combinent des composants conçus sur mesure, comme un télescope de 9 centimètres, avec des composants commerciaux modifiés et des composants standard du marché. Cette approche a permis la création des terminaux optiques les plus compacts capables de transmission térabit en conditions réelles. L'expérience menée à Tokyo constitue également une avancée majeure à l'échelle régionale. Des communications optiques sans fil dépassant les 100 Gbit/s en environnement ouvert n'avaient jamais été démontrées auparavant en Asie. Ce résultat de 2 To/s établit une nouvelle référence pour la recherche dans la région et confirme le rôle croissant du Japon dans le développement de technologies de communication allant au-delà des normes actuelles des réseaux mobiles.
L'équipe de recherche annonce la poursuite du développement de cette technologie. La prochaine étape consistera à miniaturiser davantage les terminaux, permettant ainsi leur intégration aux satellites CubeSat au format 6U. Des tests de liaisons optiques entre satellites en orbite basse et stations au sol sont prévus pour 2026, menés en collaboration avec des partenaires industriels. Un an plus tard, les recherches porteront sur la communication entre satellites et plateformes stratosphériques (HAPS). L'objectif à long terme des scientifiques japonais est de créer un réseau de communication multi-térabits reliant satellites, plateformes stratosphériques et infrastructures terrestres. D'ici 2035, un tel réseau pourrait devenir l'épine dorsale optique des futurs systèmes aérospatiaux, augmentant considérablement la capacité mondiale de transmission de données. Cette réalisation à Tokyo démontre que la vision des réseaux au-delà de la 5G et de la 6G n'est plus théorique, mais commence à se concrétiser. (
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