Transceiver silicium optique intégré à 10 Gbit/s pour les réseaux d'accès – SILVER

La demande de l'accès à très haute débit devient de plus en plus forte face à la montée du nombre des services proposés. Une solution efficace pour réponde à cette demande est d'amener la fibre jusqu'à l'abonné (Fiber to the home, FTTH). Pour permettre un déploiement rapide des systèmes FTTH, des composants optoélectroniques performants à bas coûts sont nécessaires pour les réseaux à haut-débit de bout en bout, en particulier pour les transceivers chez l'abonnée (ONU). Aujourd'hui, les transceivers sont réalisés avec des composants discrets, nécessitant une mise en module assez laborieuse. Une tendance de fond se dessine sur l'évolution de ces transceiver par l'intégration en leur sein de fonctions de plus en plus 'intelligentes'. C'est-à-dire la coexistence en leur sein des composants photoniques de couche physique mais aussi des circuits électroniques en silicium réalisant des fonctions protocolaire ou de traitement numérique. Ce projet vise à démontrer une approche d'intégration sur silicium à faible coût pour un transceiver ONU à 10Gbit/s dans les réseaux optiques passifs (PON). Il constitue un premier pas vers une puce transceiver intégrée incluant à la fois les éléments photoniques circuits électroniques offrant l'intelligence, et les capacité de mise en réseau et de traitement de signal. La puce intégrée développée dans le projet SILVER est constituée d'un laser à base de semi-conducteur III-V émettant à 1270 nm, d'un modulateur optique, d'une photodiode à avalanche opérant à 1577 nm, d'un multiplexeur en longueur d'onde et d'un convertisseur de mode optique pour faciliter le couplage avec la fibre optique. Une photodiode à avalanche est nécessaire afin de satisfaire le budget de puissance pour les applications d'accès. Notre approche est basée sur la photonique silicium où la technologie employée est compatible avec celle utilisée pour les circuits CMOS. La plupart des fonctions optiques telles que le multiplexeur en longueur d'onde, le modulateur et la photodiode seront à base de silicium ou de germanium. La seule fonction, qui n'est pas encore disponible avec silicium, est la source laser. Un collage moléculaire de vignettes semiconducteurs III-V sur silicium sera effectuée, suivi d'une technologie de réalisation de la source laser sur silicium. Le transceiver 10G ainsi intégré sera validé dans une configuration de réseau d'accès 10G incluant un OLT (Optical Line Terminal). Ce projet est un projet de recherche industriel, avec comme défi majeur la fabrication de composants photoniques silicium à bas coûts pour les systèmes FTTH. Cet objectif est une étape importante pour les futures intégrations de l'électronique et de la photonique pour permettre la réduction des coûts, de la puissance consommée et de l'encombrement. Ce projet est en parfaite adéquation avec l'axe thématique 4 : « Composants pour les communications » et le défi n°1 « Optique à très haut-débit » de l'appel VERSO 2009. La réussite de ce projet permettra d'envisager le développement de transceivers à hauts débits pour les marchés de l'accès et du métro, de circuits intégrés intelligents pour les marchés télécom longues distances et métro et les émetteurs parallèles faibles coûts pour les datacom.