Faites place à une percée électromagnétique

Oui, il s'agit d'un article sur un type d'onde électromagnétique. Mais ne vous inquiétez pas, nous n'allons pas vous submerger de notions de physique. Nous sommes simplement très enthousiastes à l'idée d'utiliser cette incroyable nouvelle technologie, développée par nos scientifiques au Japon, qui génère et transmet des ondes térahertz par le biais d'une minuscule puce à semi-conducteurs. Vous comprendrez donc cet élan d'enthousiasme. Rien qu'un moment.

S'il s'agit de quelque chose à laquelle vous n'avez jamais eu à penser, commençons par le début. Une onde électromagnétique transporte de l'énergie et, lorsqu'elle traverse l'espace, elle n'a besoin d'aucun élément physique (comme de l'air ou de l'eau) pour l'aider. Cependant, pour compliquer légèrement les choses, il existe plusieurs types d'ondes, qui se trouvent sur un spectre. Chaque type possède des propriétés différentes, ce qui signifie qu'ils conviennent à différentes utilisations.

Par exemple, à une extrémité, vous avez des ondes à haute énergie, que vous trouverez dans des appareils tels que les appareils à rayons X. Ces vagues peuvent traverser le corps à haute vitesse pour créer une image de ce qui se trouve à l'intérieur. À l'autre extrémité, vous trouverez des ondes à faible énergie, ce qui peut se traduire par une télévision ou une radio FM ancienne, où les ondes transmettent les émissions. Il est important de savoir que cette échelle inclut également des utilisations inoffensives, jusqu'aux vagues qui peuvent présenter un certain risque pour les humains en raison de leurs niveaux de rayonnement.

Les ondes térahertz se trouvent entre l'infrarouge (la télécommande de votre téléviseur ou les capteurs de mouvement) et les micro-ondes (explicite !). Et bien que cela puisse sembler une position assez peu intéressante à occuper, c'est en fait le point idéal du spectre électromagnétique. En s'appuyant sur les meilleures qualités des deux, les ondes térahertz peuvent passer à travers des matériaux, comme un micro-ondes, mais peuvent toujours transporter des informations, comme une onde infrarouge. Elles sont donc idéales pour les tâches d'imagerie et de communication qui ne nécessitent pas de toucher physique (comme l'examen d'artefacts précieux ou la transmission sans fil 6G haut débit). Mais voici le plus intéressant : si ces ondes sont dirigées vers une personne ou un objet, et que les ondes réfléchies ou pénétrées sont capturées par une caméra, elles peuvent former des images.

Et comme elles peuvent passer à travers ou être absorbées par des matériaux (sans aucun risque pour nous), elles ont du potentiel pour toutes sortes d'objectifs utiles et importants. Pensez aux contrôles de sécurité dans les stades et les festivals, ou au contrôle qualité dans tous les domaines, des voitures aux médicaments. Pourquoi ? En effet, si les ondes térahertz pénètrent dans les vêtements sans exposer le corps humain aux radiations, elles peuvent être utilisées en toute sécurité dans les scanners corporels. Et comme différents types de matériaux absorbent ou réfléchissent les ondes de différentes manières, elles peuvent également être utilisées pour analyser et identifier les matériaux et les objets.

Il s'agit bien sûr de faits bien connus dans les milieux scientifiques. Mais il est généralement admis que les ondes térahertz sont délicates et nécessitent beaucoup d'aide pour être utiles. C'est-à-dire qu'elles ont besoin d'appareils pour les générer, un moyen d'amplifier les ondes ainsi que des antennes pour les diriger et les transmettre. Le principal défi, pour que le monde puisse tirer profit des ondes térahertz, était de créer une façon compacte et puissante afin de tout faire en même temps.

Il s'agissait d'une vraie demande. Une demande importante. Mais s'il y a bien une chose qui motive nos scientifiques en R&D, c'est un défi. Ils ont concentré leurs efforts sur un composant, ce qui les a rapprochés d'une percée. Il s'agissait d'une diode à effet tunnel résonnant (DTR) qui, très simplement, contrôle le flux des courants électriques. Elle a été très prometteuse comme un moyen de créer une petite puce à semi-conducteurs qui fonctionnait à température ambiante, mais il y a eu des problèmes avec la quantité de puissance qu'elle pouvait produire et son efficacité.

Bien sûr, sur notre centre R&D, nous développons des milliers de nouvelles technologies et nous avons fini par atteindre le jackpot : un oscillateur DTR (pour générer les ondes), une antenne térahertz (pour contrôler leur direction) et des pièces à semi-conducteurs (pour contenir tous ces « ingrédients » afin qu'ils puissent fonctionner ensemble). Nos scientifiques soupçonnaient qu'en utilisant de nombreuses antennes ensemble, elles pourraient augmenter la puissance, et ils avaient raison. En regroupant 36 antennes miniatures étonnantes sur une puce à semi-conducteurs de 8 mm x 10 mm, ils ont pu réaliser cette incroyable percée : une puce minuscule capable de générer des ondes térahertz fortes. Cela a pris vingt ans, mais ça valait la peine d'attendre.

Alors, que s'est-il passé ensuite ? Imaginez une équipe d'incroyables scientifiques qui travaillent pour la société d'imagerie la plus innovante au monde, travaillant dans une pièce équipée d'une nouvelle puce minuscule et dotée d'une grande puissance…

Il ne faut pas être un génie pour comprendre qu'ils ont inventé un prototype de caméra térahertz. Il capture les ondes térahertz à l'aide d'objectifs et de capteurs, et a déjà démontré comment l'imagerie térahertz peut détecter les objets cachés à l'intérieur des vêtements des gens, à plusieurs mètres de distance. Ils l'ont même utilisée pour repérer la différence entre les différents types de liquides (qui pourraient changer la donne dans les aéroports, mais qui ont d'énormes implications si elles sont utilisées dans l'industrie). Et leur potentiel pour un monde en 6G a suscité beaucoup d'intérêt à lui seul.

Vous voyez maintenant pourquoi nous sommes si enthousiastes ? En ce qui concerne nos génies de la R&D, ce n'est que le début.

Si vous souhaitez en apprendre davantage sur cette incroyable technologie, rendez-vous sur Canon Global Technology, où vous trouverez une explication complète de notre nouvelle source de térahertz pour semi-conducteurs.