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Fibres optiques pour télécommunications

Article de référence | Réf : E3652 v2

Interconnexions optiques

Auteur(s) : Mathias PEZ

Date de publication : 10 avr. 2014

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Connectique optique

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RÉSUMÉ

Les progrès de la microélectronique ont permis l’augmentation des débits d’information. Les techniques de modulations optiques, utilisées dans les télécoms, ne sont pas toujours satisfaisantes ou adaptées pour le transfert de l’information haut débit sur courtes distances. Il est donc nécessaire de mettre en place des solutions de transmission optique en bande de base. Cet article décrit les bases des communications optiques sur courtes distances, communément appelées « interconnexions optiques ». Après un rappel des considérations théoriques sur la propagation dans les fibres optiques, il détaille les technologies d’interconnexion, à savoir les principes d’alignement et de couplage, les transmetteurs/récepteurs optiques et autres fonctions associées. Il présente finalement les principaux axes de recherches et évolutions envisageables.

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ABSTRACT

Optical Interconnect

The progress of the microelectronic industries enabled the increase of data communication. The Telecoms advanced optical modulation technics were not always suitable for short distance communications; it became a necessity to develop band-based optical communications for such applications. This articles introduces the basis of the so called “optical interconnects”, the short distance optical communications. After introducing the optical propagation principles, it presents the interconnection technologies such as the coupling and alignment or as the transceiver design. It finally gives an overview of the research activities in the area.

Auteur(s)

Mathias PEZ : Active components and systems business unit director (D-Lightsys) chez Radiall - Enseignant à l'École spéciale de mécanique et d'électricité (ESME-Sudria) - Spécialisation de l'École nationale supérieure de l'aéronautique et de l'espace (SUPAERO), Toulouse, France

INTRODUCTION

De nos jours, être connecté partout et en tout temps est devenu un mode de vie. Alors que les flux d'informations ne cessent d'augmenter et les réseaux d'être multipliés, la rapidité et la qualité de transfert d'informations deviennent primordiales. Pour répondre à ce besoin, la fibre optique et les communications numériques sont aujourd'hui omniprésentes, que ce soit par exemple dans les télécommunications très haut débit sur longues distances, dans les réseaux de capteurs de très courtes distances ou encore dans le traitement de signaux.

Le développement très rapide des nanotechnologies de fabrication (cristaux photoniques, métamatériaux, plasmonique, biophotonique...) a pour sa part entraîné des évolutions importantes dans le domaine de la photonique intégrée, permettant une intégration de plus en plus évoluée d'un nombre toujours croissant de fonctions électroniques dans des composants de taille sans cesse réduite.

Ces évolutions mènent donc naturellement à des techniques d'interconnexion optique dont les avantages intrinsèques (atténuation, cohérence, parallélisme, intégration, etc.) et l'utilisation massive dans les réseaux de communications longues distances en font un candidat idéal pour les liaisons entre composants.

Cet article introduit les technologies d'interconnexions optiques, leurs avantages et inconvénients face aux interconnexions traditionnelles. Après un bref rappel des notions de propagation guidée, les composants appropriés aux interconnexions optiques et des notions sur la conception des interfaces optoélectroniques seront présentés au lecteur, afin qu'il soit en mesure d'appréhender les différentes technologies mises en œuvre au sein des modules optoélectroniques. Cet article décrit l'impact des interconnexions optiques sur l'architecture physique et logicielle des systèmes de traitement et de communication. Les différentes technologies passives et actives sont détaillées pour aboutir à la réalisation de modules intégrés et à leur caractérisation en environnement.

En conclusion, les nouveaux axes de recherche seront introduits. Associés à la très forte croissance de la microélectronique, ils devraient permettre aux interconnexions optiques de s'imposer dans le domaine des communications entre cartes, entre composants et éventuellement au sein même d'un composant.

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MOTS-CLÉS

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VERSIONS

Il existe des versions antérieures de cet article :

Version archivée 1 de nov. 2001 par Mathias PEZ

PERMALIEN

https://www.techniques-ingenieur.fr/base-documentaire/electronique-photonique-th13/telecommunications-optiques-42454210/interconnexions-optiques-e3652/

RÉFÉRENCE BIBLIOGRAPHIQUE

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - PÉREZ (J.P.) - Optique géométrique et ondulatoire. - Éditions Masson (1994).
(2) - CHARTIER (G.) - Manuel d'optique. - Éditions Hermes (1997).
(3) - SMITH (W.J.) - Modern optical engineering. - Mac Graw-Hill (1990).
(4) - KASTLER (A.) - Optique. - Éditions Masson (1992).
(5) - SALE (T.E.) - Vertical cavity surface emitting lasers. - John Wiley & Sons, Inc. (1997).
(6) - MICKELSON (A.E.), BASAVANHALLY (N.R.), LEE (Y.C.) - Optoelectronic Packaging. - John Wiley & Sons, Inc. (1997).
(7) - BUCHWALD (A.), MARTIN (K.) - Integrated...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

ANNEXES

1 Sites Internet
2 Événements
3 Annuaire
1. 3.1 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
2. 3.2 Revues

1 Sites Internet

UTE http://www.ute-fr.com

IEC http://www.iec.ch

LCIE http://www.lcie.fr

CEN http://www.cenelec.eu

CEE http://www.cordis.europa.eu

Eureka http://www.eureka.be

OIDA http://www.oida.org

BPI http://www.bpifrance.fr

DGA http://www.defense.gouv.fr/dga

Eurofinder http://www.defense.gouv.fr/dga

CMP http://www.cmp.imag.fr

Ambassade de France aux États-Unis http://www.France-science.org

DARPA http://www.darpa.mil

VITA http://www.vita.com

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Optical Fiber Communication : OFC

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Sommaire
Sommaire détaillé

INTRODUCTION

1 - INTRODUCTION ET DÉFINITIONS

1.1 - Vocabulaire
1.2 - Avantages potentiels et limitations
1.3 - Applications des interconnexions optiques
1.4 - Normalisation

2 - CONSIDÉRATIONS THÉORIQUES

2.1 - Rappels de propagation
2.2 - Composants d'interconnexions
2.3 - Conception des circuits d'interface
2.4 - Architectures. Protocoles

3 - TECHNOLOGIES D'INTERCONNEXION

3.1 - Sous-ensembles optiques
3.2 - Composants électroniques et optoélectroniques
3.3 - Modules
3.4 - Caractérisation

4 - AXES DE RECHERCHES ET ÉVOLUTION À LONG TERME

4.1 - Technologies d'assemblage
4.2 - Optiques de couplage
4.3 - Guides d'onde
4.4 - Évolution des composants d'extrémités
4.5 - Interconnexions en espace libre

5 - CONCLUSION

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