Photonique Intégrée pour les COmmunications TErahertz – PICOTE

Le projet PICOTE vise la réalisation des transmetteurs photoniques multi-chips intégrés haut débits aux fréquences térahertz. Les modules combinent une paire de lasers fonctionnant en bande C, des modulateurs optiques cohérents à 56 GBit/s et seront associé à des convertisseurs opto-térahertz (300 à 650 GHz) après propagation optique fibrée. L’ensemble du module ne nécessitera aucune régulation active de température. La cohérence intrinsèque de ces lasers, de quelques kHz, surpasse de plusieurs ordres de grandeur les autres solutions intégrées concurrentes, garantissant ainsi la stabilité en phase des signaux sur des intervalles de temps compatible avec la transmission de trame et l'utilisation de modulation avancée telle que l'OFDM. Ces lasers sont combinés à de modulateurs en niobate de lithium, aux performances largement reconnues et éprouvées dans le domaine des télécommunications. L’intégration de ces deux technologies dans un unique module permettra la production de dispositifs photoniques intégrés compatibles avec les infra-structures optiques fibrées actuelles tout en proposant une solution rapidement viable pour les communications térahertz .
Le projet rassemble les expertises de plusieurs partenaires : L'IMEP-LAHc concevra les lasers DFB co-intégrés émettant plusieurs milliwatts avec une cohérence de quelques kilohertz et une stabilité en fréquence de l'ordre du MHz, et seront réalisés par échange d'ions sur verre; Exail dimensionnera et réalisera des modulateurs cohérents en Niobate de Lithium à haute fréquences ainsi que le packaging et l'interfaçage optique et RF dans l'ensemble du module; Grâce à des caractérisation avancée, l'IES permettra de quantifier et d'étudier les bruits de phase, la dynamique des lasers et l'impact des rétroactions cohérentes; enfin L'IEMN, par son expertise dans les communications THz hauts débits, permettra l'étude et la démonstration expérimentale de l'utilisation de ces modules pour la transmission de signaux de communications très hauts débits dans les gamme de fréquences de 300 et 650 GHz (fenêtre de transmission atmosphérique).