Éléments pour les futurs réseaux optiques sous-marins sans fil

1. Résumé du projet

Environ 71 % de la surface de la terre est recouverte d’eau, ce qui implique un besoin de surveillance de l’eau, en particulier des milieux sous-marins. Ce besoin devient urgent en raison de l’escalade des changements climatiques et de la fonte des glaces, notamment des couvertures de glace, à la surface de la terre. Dans ce contexte, ce projet se concentre sur la communication sans fil sous-marine, un élément clé de la surveillance de l’environnement sous-marin. Plus précisément, notre objectif est de permettre la mise en place d’un réseau sous-marin sans fil optique intelligent, résilient et durable de la prochaine génération grâce à ce projet.

Dans le passé, diverses technologies ont été étudiées pour la communication sans fil sous-marine, notamment la radiofréquence, les ondes acoustiques et l’optique. Comparées aux deux autres technologies, les communications optiques sont avantageuses en raison de leur grand potentiel d’amélioration des débits de données et de la portée, ainsi que la réduction de la consommation d’énergie et de la complexité des calculs, et représentent donc une orientation future. Néanmoins, le développement de la communication sans fil sous-marine basée sur l’optique est confronté à des défis à différents niveaux, notamment au niveau des matériaux/appareils, au niveau de la communication optique et au niveau du réseau.

Ciblant directement ces différents défis, nous combinons notre expertise dans les nanostructures semi-conductrices et les dispositifs photoniques (Prof. Zhao), dans les communications optiques (Prof. Chen) et dans les réseaux (Prof. Kaddoum), et menons la première recherche interdisciplinaire dans le domaine des communications optiques sous-marine sans fil. Ce projet de recherche s’appuie sur nos récentes percées dans le domaine des dispositifs photoniques, des communications optiques et des réseaux. Notre expertise complémentaire, nos antécédents dans ces domaines et notre accès à des infrastructures de recherche à la fine pointe de la technologie nous placent dans une position avantageuse pour lancer une technologie de communication optique sans fil sous-marine à changement de paradigme. La recherche sera effectuée par deux étudiants en doctorat et un étudiant en maîtrise en génie mécanique à McGill et un étudiant en doctorat à l’ÉTS, assistés par des étudiants d’été BEng/CEGEP. Les progrès de ce projet seront mis à la disposition du grand public au moyen de présentations des résultats dans une base de données en libre accès, d’ateliers, d’activités de sensibilisation de la maternelle à la 12e année et de médias.

Ce projet a un impact direct sur la production aquacole du Québec et le suivi de la qualité de l’eau du Saint-Laurent. De plus, en raison du rôle central du Québec dans l’industrie aquacole canadienne, ce projet est certainement un grand avantage pour tous les Canadiens. Au-delà de cet impact direct sur l’industrie aquacole, les nouvelles connaissances et technologies établies dans le cadre de ce projet auront également des avantages potentiels sur d’autres secteurs, par exemple, les soins de santé, la sécurité et l’espace. Ce projet produira également des chercheurs vedettes de la prochaine génération.