Un laser pour generer des signaux UWB

Une equipe de l’universite de Purdue a developpe une methode optique pour
generer des signaux en Ultra large bande (UWB) ou transmission par
impulsions. L’UWB correspond a des signaux radio sans porteuse et constitues
d’impulsions tres courtes (inferieures a la nanoseconde). Elle est souvent
definie par une bande passante egale a au moins 0,25 fois la frequence
centrale. Elle permet une utilisation efficace du spectre radio et le bilan
de liaison est plus favorable aux signaux UWB qu’aux signaux a bande etroite
ou large. Elle a de nombreuses applications, a commencer par des
communications sans fil a tres haut debit (de l’ordre de 10 Mo/s soit bien
plus que les standards 802.11a ou Bluetooth) ou l’ajout de bande passante
dans les cables coaxiaux. En 2000 puis 2002, la FCC (Federal Communications
Commission) a autorise l’utilisation de produits UWB en permettant
l’utilisation de la bande de frequences de 3,1 a 10,6 Ghz pour l’emploi de
l’UWB, y compris pour les telecommunications ; ceci bien qu’aucune
definition technique precise et largement admise n’existe pour qualifier
precisement l’UWB (l’IEEE travaille cependant sur un eventuel futur standard
802.15). Cette decision de la FCC est importante dans un contexte de gestion
de penurie de frequences disponibles pour les communications (Voir Flash TIC
n ?93). Jusqu’a present les signaux UWB etaient crees de facon electronique.
L’equipe du professeur Jason McKinney a developpe une methode pour les creer
de facon optique a partir d’un laser, en controlant la forme de la courbe
des impulsions. Une pulsation du laser dure 300 femtosecondes (300 * 10^-15
s). C’est la variation d’intensite du laser pendant la pulsation qui est
utilisee pour creer et controler le signal. La frequence du signal emis peut
etre reglee, afin d’atteindre des frequences elevees, dans une plage qui va
de 1 a 8 GHz. La methode utilisee permet ainsi d’atteindre des frequences
qui n’etaient pas atteintes autrement, mais aussi d’adapter le spectre de
l’onde UWB ; il est en particulier possible de mettre en oeuvre des
changements pour une conformite avec l’evolution de la legislation, pour
utiliser au mieux les frequences disponibles localement. Ce resultat de
recherche est publie dans le numero d’Avril de IEEE Microwave and Wireless
Components Letters. Le travail, finance par l’US Army Research Office, a des
applications aussi pour la detection des mines ou plus largement pour les
systemes radar.