De nouveaux dispositifs photoniques sur silicium, au service de la nouvelle génération de centres de données
La détection cohérente à multiplexage par division de longueur d'ondes est une méthode prometteuse pour atteindre l'efficacité voulue dans les communications à longue distance. Cette technique consiste à mélanger le signal d'entrée avec un oscillateur local, dans un dispositif non linéaire. Le mixage résultant est détecté après filtrage du signal original et de la fréquence de l'oscillateur local. Cependant, la détection cohérente exige un excellent contrôle de la fréquence optique de l'oscillateur local. Pour contrôler les impulsions, une méthode efficace consiste à utiliser des techniques de verrouillage de mode pour lesquelles il suffit d'accorder une paire de lasers de pompage avec des microrésonateurs sur puce. Dans le cadre du projet COWDM (Compact silicon photonics coherent WDM transceiver), financé par l'UE, des chercheurs ont développé une paire émetteur-récepteur optique en utilisant des peignes de fréquences optiques, générés par des résonateurs sur puce contenant des éléments non linéaires. Les oscillateurs paramétriques optiques (constitués d'un résonateur optique et d'un système optique non linéaire) sont très prometteurs comme source compacte de lumière cohérente. L'équipe a réussi à concevoir des sous-systèmes d'émetteur et de récepteur basés sur une technologie de photonique sur silicium intégrée. Des modulateurs en anneau, des coupleurs hybrides et des multiplexeurs d'insertion-extraction reconfigurables ont été développés et intégrés dans les émetteurs-récepteurs photoniques sur silicium. De plus, l'équipe a produit des micro-résonateurs (microtoroïdes) et évalué leur compatibilité pour différentes architectures d'émetteur-récepteur. Ce nouvel émetteur-récepteur, permettant de réduire la consommation d'énergie et d'espace des centres de données, devrait jouer un rôle clé dans les connexions des centres de données de nouvelle génération. Le projet a diffusé ses résultats via trois articles.
Mots‑clés
Photonique sur silicium, centres de données, oscillateur, micro-résonateurs, COWDM, émetteur-récepteur
