Calcul optoélectronique

Le calcul optoélectronique est un sujet de recherches important depuis plus d’une dizaine d’années. Il commence cependant seulement de nos jours à émerger des laboratoires pour gagner le monde industriel, en offrant une alternative à la solution tout électronique pour certaines applications.

Durant de nombreuses années, les concepts validés en laboratoire se sont heurtés à une sévère réalité technologique constituée par l’absence de composants d’interface optique/électronique. De plus, les lasers existant étaient souvent trop encombrants pour envisager la miniaturisation nécessaire à l’éventuelle application de ces processeurs. Depuis ces dernières années, cette situation technologique a rapidement évolué. Non seulement sont apparus des lasers compacts présentant les puissances nécessaires en régime continu (environ 0,1 W), mais les progrès en matière d’écrans à cristaux liquides ont permis de disposer de l’élément essentiel que constituent les modulateurs spatiaux de lumière. Il est ainsi actuellement possible d’écrire à la cadence vidéo une image de 500 × 500 pixels sur un faisceau optique, et cette taille sera dans un futur proche de 1 000 × 1 000 pixels, puisque les applications grand public des écrans à cristaux liquides entraînent un développement industriel important de ces technologies. L’existence de capteurs CCD (Charge Coupled Device) de grande résolution et de petite taille complète la liste des éléments qui permet d’affirmer qu’une nouvelle étape apparaît pour le calcul optoélectronique. Elle se concrétise par l’apparition d’études algorithmiques appliquées aux processeurs optiques. La recherche de solutions hybrides optique/électronique profite au mieux des atouts de chacune de ces technologies, qu’il s’agisse de processeurs numériques, analogiques ou mixtes.

Les principales applications identifiées actuellement exploitent le parallélisme inhérent aux architectures optiques (traitement d’images, interconnexions optiques) ainsi que la faculté d’obtenir aisément la transformée de Fourier d’une image (corrélation, analyse de spectre).