Boom! Ça chauffe pour la photonique et l'Internet haut débit
Un projet de l'UE qui s'est récemment terminé a mis au point des composants pour la prochaine génération de réseaux d'infrastructure. Les résultats sont de bon augure pour le futur des nanotechnologies. Le projet BOOM («Terabit-on-chip: micro and nano-scale silicon photonic integrated components and sub-systems enabling Tb/s-capacity, scalable and fully integrated photonic routers») a reçu plus de 3 millions d'euros au titre du thème «Technologies de l'information et de la communication» du septième programme-cadre (7e PC) de l'UE. Il a regroupé des spécialistes des nanotechnologies venant de Belgique, d'Allemagne, de Grèce, d'Italie et des Pays-Bas. Les chercheurs ont fait progresser l'intégration de la photonique sur SOI (silicium sur isolant), mettant au point des composants compacts, peu coûteux et d'un excellent rendement. Ils sont destinés à des systèmes photoniques à un téraoctet par seconde pour les réseaux d'infrastructures haut débit, actuels et de prochaine génération. BOOM a démarré en 2008 et visait à répondre à la demande croissante pour des applications Internet exigeantes en bande passante. L'équipe s'est attaquée aux principaux problèmes de capacité et de performance des réseaux d'infrastructure optiques: le rendement énergétique, la taille et le coût des équipements. Il est de plus en plus difficile de maintenir ces paramètres dans des limites acceptables, surtout face à l'électricité consommée et à la chaleur dégagée par les systèmes électroniques de routage des opérateurs. En intégrant plus profondément la photonique à ces routeurs, on pourrait améliorer leurs performances et réduire leur consommation. Le but premier de BOOM était de concevoir un système de routage photonique utilisant des circuits intégrés mixtes SOI/photonique pour gérer toutes les fonctions de routage: détection d'étiquette, génération du signal de contrôle, conversion et routage de longueurs d'onde. Les partenaires belges du projet, au Centre microélectronique interuniversitaire de Louvain (IMEC), étaient chargés d'étudier la fonction de détection d'étiquette. Ils ont réalisé un extracteur optique d'étiquette constitué d'un démultiplexeur haute résolution intégré avec des photodétecteurs très efficaces. Dans l'architecture de routage proposée, les paquets optiques sont étiquetés avec un code de longueur d'onde, qui doit être extrait du paquet à l'intention de l'unité de routage. L'extracteur utilise un démultiplexeur optique à très haute résolution (12,5GHz) basé sur la technologie photonique sur silicium de l'IMEC, et intégré avec des photodétecteurs très efficaces. L'équipe belge souligne qu'il fut très difficile d'atteindre la résolution voulue et qu'il a fallu conduire une étude approfondie des résonateurs en microanneaux de silicium. Les chercheurs ont atteint les caractéristiques requises à l'aide de filtres résonateurs à un seul anneau, ce qui permet un réglage très fin des canaux de longueur d'onde (électrodes inférieures) via l'effet thermo-optique. La connexion à des photodétecteurs en arséniure d'indium-gallium (InGaAs) à couplage lâche s'est faite par une technologie d'intégration hétérogène. Le rendement des détecteurs approche 1A/W et ils fonctionnent à la fréquence requise de 1Gbit/s (et jusqu'à 5Gbit/s). Enfin, le projet a réalisé une machine de routage dont la capacité agrégée dépassait les 160Gbit/s. Cette étape du projet a été gérée par les partenaires allemands du Fraunhofer Institute IZM pour la fiabilité et la microintégration, à Berlin.Pour plus d'informations, consulter: imec: http://www2.imec.be/be_en/home.html(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)
Pays
Belgique, Allemagne, Grèce, Italie, Pays-Bas