La photonique est par nature transverse. Elle est présente dans de nombreux produits qui répondent aux enjeux actuels (climat, santé, sécurité, environnement, recherches…) avec des solutions concrètes.
III-V présente un amplificateur optique semi-conducteur (SOA) à haut rendement énergétique et à large bande passante. Ce dispositif photonique est conçu pour compenser la perte de signal lorsqu’il se propage à travers une fibre optique.
Les matériaux III-V aux propriétés uniques
Grâce à leurs propriétés uniques, les matériaux III-V sont essentiels à un grand nombre d’applications aussi bien dans les domaines de l’électronique que de la photonique. Concernant la photonique, ils permettent de générer, moduler, amplifier et détecter la lumière.
En particulier, ils sont très largement utilisés dans les télécommunications par fibre optiques.
Les critères exigeants des systèmes de transmissions optiques
Une des fonctions critiques des systèmes de transmission optique longue distance est l’amplification du signal optique afin de compenser l’atténuation de ce dernier lors de sa propagation dans la fibre optique.
Pour permettre une transmission à très haut débit les amplificateurs doivent démontrer des performances très élevées sur un grand nombre de critères tels que :
- l’efficacité énergétique,
- le bruit additionnel,
- la linéarité du gain à forte puissance,
- l’indépendance à la polarisation,
- la largeur de la bande passante en longueur d’onde (directement reliée aux nombres de canaux disponibles) .
Un SOA aux performances décisives pour les transmissions à très haut débit
Même si au cours des deux dernières décennies, les EDFA (amplificateurs à fibre dopés Erbium) ont été préférés aux SOA, leur performance et leur compacité ne sont pas suffisantes pour les raisons suivantes, respectivement :
- pas de multiplexage en longueur d’onde au-delà de la bande C (1530 – 1 565 nm)
- un multiplexage spatial (c’est-à-dire l’utilisation de plusieurs fibres ou de fibres à plusieurs cœurs en parallèle) compliqué.
La longue expertise du III-V Lab sur ce sujet a permis d’obtenir un SOA (de bande passante de 100nm avec un facteur de forme compact) compatible des besoins grandissants des transmissions inter-centres de données.
En particulier pour les multinationales dites « webscale » nous avons démontré [1] pour la première fois en collaboration avec Facebook, une transmission d’un débit net de 115,9 Tb/s sur une liaison optique de 100 km de long grâce à l’utilisation d’un SOA s’étendant sur les bandes C et L (1 565 – 1 625 nm).
Une longueur d’avance pour III-V Lab
Ces résultats extrêmement prometteurs et innovants renforcent, sur ce sujet, la position du III-V Lab étroitement lié également, avec des acteurs majeurs dans les transmissions tels qu’Alcatel Submarine Network (ASN) actuellement leader mondial des câbles optiques sous-marins.
A propos de III-V Lab
III-V Lab est un laboratoire commun entre Nokia, Thales et le CEA, dédié à la recherche sur les composants optoélectroniques et micro-électroniques faisant appel aux technologies de semi-conducteurs III-V et à leur intégration sur silicium. Créé en 2004, sous la forme d’un Groupement d’Intérêt Economique, le III-V Lab regroupe plus de 100 docteurs, ingénieurs et techniciens hautement qualifiés en région parisienne et coopère avec les équipes du CEA-Leti à Grenoble. Doté de moyens de prototypage et d’amorçage de production, le III-V Lab permet l’émergence de technologies de composants à forte valeur ajoutée qui sont ensuite transférées vers les entités industrielles des maisons-mères ou de leurs partenaires. www.3-5lab.fr
La photonique offre dès maintenant des solutions immédiates aux enjeux de sociétés actuels et aux besoins de souveraineté industrielle. Rejoignez une filière porteuse d’avenir pour mettre le futur en lumière.