Transceivers réalisés par intégration monolithique pour les réseaux et services d'accès très haut débit (25-40 Gb/s) et longue distance – JASMIN

Les photodiodes haut débit monolithiquement intégrées avec des amplificateurs optiques à semi-conducteurs (SOA) sont des composants clés pour les futures générations des réseaux d’accès très large bande en raison de leur gain interne qui permet d’améliorer de façon significative la sensibilité des photorécepteurs. Pris séparément, les SOA à structure en ruban enterré et les photodiodes unipolaires UTC (uni-traveling carrier) ont démontré les meilleures performances bruit/rapidité comme exigé pour les réseaux de communication sur fibre optique. A ce jour, les photodiodes à avalanche (APD) ont été privilégiées pour la réalisation de photorécepteurs pour les liaisons dans les réseaux d’accès nécessitant un fort rapport signal à bruit. Cependant, le produit gain bande-passante limité des APD exige le développement de nouvelles solutions.

Le projet JASMIN vise le développement de composants SOA/UTC innovants réalisés par intégration monolithique. Il s’agira d’exploiter les caractéristiques attractives des SOA et des UTC pour réaliser des photorécepeteurs dont les performances se situeraient bien au-delà de l’état de l’art actuel. Les objectifs principaux du projet JASMIN sont de pousser les limites de ces composants nouveaux SOA/UTC dans deux directions : rapidité/sensibilité et indépendance à l’état de polarisation de la lumière.

Pour les applications dans les réseaux d’accès à 25Gb/s, des photorécepteurs SOA/UTC fonctionnant dans la fenêtre 1,55 µm seront développés avec une faible (<1dB) PDL (polarization dependence loss) et une forte sensibilité.
Un photorécepteur SOA/UTC (1,55µm) très innovant sera ensuite optimisé pour les applications 40Gb/s avec pour objectif un record mondial en terme de produit gain bande-passante (3THz). Le fonctionnement sans régulation en température (i.e. sans élément Peltier) sera étudié pour réduire le coût des terminaux des abonnés.

Un laser DFB émettant à une longueur d’onde de 1,3µm sera intégré au photorécepteur SOA/UTC au sein d’une même plate-forme sur substrat InP afin de réaliser un duplexeur innovant permettant de réduire les coûts des transceivers pour les réseaux d’accès.
Dans le projet JASMIN, les photorécepteurs SOA/UTC seront caractérisés et leur fort potentiel pour les applications dans les réseaux d’accès à des débits de 25Gb/s et 40Gb/s sera évalué dans des maquettes systèmes.

Ainsi, l’impact des performances améliorées des photorécepteurs grâce à ces nouveaux composants SOA/UTC sera démontré en termes de sensibilité, de bande-passante, de performances des réseaux améliorées, de budget en puissance plus élevé ou encore d’un plus grand nombre d’abonnés connectés à un terminal.