FR3025659A1 - SELF-ALIGNED WAVE-LENGTH LASER SOURCE AND TRANSMITTER-RECEIVER INTEGRATING SUCH SOURCE - Google Patents
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Abstract
L'invention propose une source laser (10) d'un signal optique (So) multiplexé en longueur d'ondes, comprenant : un premier multiplexeur en longueur d'ondes (8) comprenant un ensemble de ports d'entrée (la, 2a, 3a, 4a) associé à un port de sortie (S1), un deuxième multiplexeur en longueur d'ondes (9) identique au premier multiplexeur (8), comprenant un ensemble de ports d'entrée (1b, 2b, 3b, 4b), un réflecteur optique (6) sur un chemin optique associé au port de sortie (S1) du premier multiplexeur, un réseau de chemins optiques d'entrée présentant chacun une première extrémité couplée à un port d'entrée (la, 2a, 3a, 4a) du premier multiplexeur (8) et une seconde extrémité couplée à un port d'entrée (1b, 2b, 3b, 4b) du deuxième multiplexeur (9), et un amplificateur optique (SOA1, SOA2, SOA3, SOA4) et un réflecteur optique partiel (7) agencés sur chaque chemin optique d'entrée de manière à ce que le réflecteur optique (6) sur le premier chemin optique de sortie et le réflecteur optique partiel (7) sur le chemin optique d'entrée définissent entre eux, et en association avec l'amplificateur optique, une cavité laser.The invention provides a laser source (10) of a wavelength multiplexed optical signal (S0), comprising: a first wavelength multiplexer (8) comprising a set of input ports (1a, 2a); , 3a, 4a) associated with an output port (S1), a second wavelength multiplexer (9) identical to the first multiplexer (8), comprising a set of input ports (1b, 2b, 3b, 4b ), an optical reflector (6) on an optical path associated with the output port (S1) of the first multiplexer, an input optical path network each having a first end coupled to an input port (1a, 2a, 3a). , 4a) of the first multiplexer (8) and a second end coupled to an input port (1b, 2b, 3b, 4b) of the second multiplexer (9), and an optical amplifier (SOA1, SOA2, SOA3, SOA4) and a partial optical reflector (7) arranged on each optical input path so that the optical reflector (6) on the first optical path out e and the partial optical reflector (7) on the optical input path define between them, and in association with the optical amplifier, a laser cavity.
Description
1 SOURCE LASER MULTI-LONGUEURS D'ONDE AUTO-ALIGNÉE ET ÉMETTEUR-RÉCEPTEUR INTÉGRANT UNE TELLE SOURCE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE Le domaine de l'invention est celui de la photonique. L'invention concerne les communications optiques multiplexées en longueurs d'onde, et plus particulièrement une source laser multi-longueurs d'onde. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Lorsque l'on souhaite réaliser une source multiplexée en longueurs d'onde, la solution couramment implémentée est celle représentée en figure 1.TECHNICAL FIELD The field of the invention is that of photonics. BACKGROUND OF THE INVENTION 1 SOURCE LASER SELF-LENGTH SELF-ALIGNED AND TRANSCEIVER-INTEGRATING SOURCE The invention relates to optical communications multiplexed in wavelengths, and more particularly to a multi-wavelength laser source. STATE OF THE PRIOR ART When it is desired to produce a source multiplexed in wavelengths, the solution currently implemented is that represented in FIG.
Une barrette 1 de lasers émettant chacun un signal optique à une longueur d'onde différente Â2, ...,)L9 est couplée aux N entrées e_4, eo, e4 d'un multiplexeur en longueurs d'onde 2 qui permet de combiner les longueurs d'onde sur une seule sortie so, dite à l'ordre m. Lorsque l'on souhaite que chacune des longueurs d'onde soit modulée afin notamment d'atteindre des débits de transmission plus élevés, on peut prévoir une barrette 3 de modulateurs entre la barrette 1 de lasers et le multiplexeur 2, chaque modulateur venant moduler la lumière d'un laser de la barrette. Le multiplexeur en longueurs d'onde présente l'avantage, par rapport à un simple combineur de puissance, par exemple un coupleur en étoile, N entrées sur 1 sortie, de présenter de faibles pertes d'insertion. Mais le multiplexeur en longueurs d'onde est sélectif en longueurs d'onde. La figure 2 représente ainsi la réponse spectrale d'une entrée e_4, e0, e4 vers la sortie multiplexée so du multiplexeur en longueur d'ondes. Il est donc nécessaire lorsque l'on combine les longueurs d'onde émises par la barrette de lasers, d'aligner proprement ces dernières sur le filtre en longueurs d'onde constitué par le multiplexeur en longueurs d'onde. La figure 3 représente à cet égard le peigne d'émission de la barrette de lasers. La figure 4a illustre le cas d'un bon alignement 3025659 2 du peigne d'émission de la barrette de lasers avec la réponse spectrale (filtre en longueur d'ondes) du multiplexeur. La figure 4b illustre a contrario le cas d'un mauvais alignement des longueurs d'ondes émises par la barrette de lasers avec la réponse spectrale du multiplexeur.A strip 1 of lasers each emitting an optical signal at a different wavelength λ 2,...,) L 9 is coupled to N inputs e 4, e 0, e 4 of a wavelength multiplexer 2 which makes it possible to combine the wavelengths on a single output so, said to order m. When it is desired for each of the wavelengths to be modulated in order, in particular, to achieve higher transmission rates, it is possible to provide a module 3 of modulators between the laser array 1 and the multiplexer 2, each modulator modulating the laser light from the bar. The wavelength multiplexer has the advantage, compared to a simple power combiner, for example a star coupler, N inputs on 1 output, to have low insertion losses. But the wavelength multiplexer is selective in wavelengths. FIG. 2 thus represents the spectral response of an input e_4, e0, e4 to the multiplexed output n0 of the wavelength multiplexer. It is therefore necessary when combining the wavelengths emitted by the laser array, to properly align them with the wavelength filter constituted by the wavelength multiplexer. In this respect, FIG. 3 represents the emission comb of the laser array. FIG. 4a illustrates the case of a good alignment of the laser beam transmission comb with the spectral response (wavelength filter) of the multiplexer. FIG. 4b illustrates a contrario the case of a misalignment of the wavelengths emitted by the laser array with the spectral response of the multiplexer.
5 Cet alignement spectral entre composants actifs (lasers, modulateurs) et composants passifs (multiplexeurs) s'avère ainsi indispensable pour permettre une transmission efficace des signaux optiques. Mais on constate souvent un mauvais alignement qui est dû aux incertitudes de fabrication qui sont incontournables, ainsi qu'aux variations de température.This spectral alignment between active components (lasers, modulators) and passive components (multiplexers) is thus essential to enable efficient transmission of the optical signals. But there is often a misalignment that is due to manufacturing uncertainties that are unavoidable, as well as temperature variations.
10 Aujourd'hui, l'alignement spectral est réalisé par injection de porteurs et/ou par le contrôle en température des différents composants. Cette approche est intrinsèquement impactée par le fait qu'il faut implémenter des électroniques d'asservissement du couplage spectral entre composants. Il en découle un budget thermique et une consommation énergétique onéreux, puisqu'il faut toujours assurer un 15 contrôle actif du couplage spectral entre composants. On cherche donc à réaliser une source optique multi longueurs d'onde auto-alignée en ce sens que les longueurs d'onde laser sont alignées de façon intrinsèque avec la réponse spectrale du multiplexeur en longueurs d'onde, sans avoir à implémenter une quelconque méthode d'asservissement de l'alignement spectral.Today, spectral alignment is achieved by carrier injection and / or temperature control of the various components. This approach is intrinsically impacted by the fact that it is necessary to implement electronic servocontrollers of the spectral coupling between components. This results in a thermal budget and an expensive energy consumption, since it is always necessary to ensure an active control of the spectral coupling between components. It is therefore sought to provide a self-aligned multi-wavelength optical source in that the laser wavelengths are intrinsically aligned with the spectral response of the wavelength multiplexer, without having to implement any method. to control the spectral alignment.
20 Une source laser multi longueur d'ondes auto-alignée, connue par exemple du brevet US 6,055,250, est représentée sur la figure 5. Cette source comprend : - un multiplexeur en longueur d'ondes 2 comprenant un ensemble de ports d'entrée associé à un port de sortie prévu pour collecter la combinaison de signaux optiques couplés aux ports d'entrée ; 25 - un guide d'ondes de sortie associé au port de sortie du multiplexeur et disposant d'un réflecteur optique partiel 5 non sélectif en longueur d'ondes ; - un réseau de guides d'ondes d'entrée, chaque guide d'ondes d'entrée étant couplé à un port d'entrée, et disposant d'un amplificateur optique SOA (SOA pour Semiconductor Optical Amplifier) et d'un réflecteur optique total 4 (sélectif ou non en longueur d'onde) agencés de manière à ce que le réflecteur optique 5 du guide 3025659 3 d'ondes de sortie et le réflecteur optique 4 du guide d'ondes d'entrée définissent entre eux, et en association avec l'amplificateur optique SOA, une cavité laser, la flèche CL représentant la cavité laser résonnant à la longueur d'onde À.. On retrouve ainsi une barrette 1 d'amplificateurs optiques à semi-conducteur SOA 5 (SOA pour Semiconductor Optical Amplifier), un multiplexeur 2 à N entrées vers une sortie (avec ici N=4), un réflecteur large bande 100% 4 sur chaque guide d'onde d'entrée et un réflecteur large bande 5 à réflectivité partielle, par exemple 50%, sur le guide d'onde de sortie. Dans une telle source, la cavité laser CL est formée par le réflecteur total 4 d'un 10 côté de l'amplificateur optique SOA, et le réflecteur partiel 5 à la sortie du multiplexeur en longueurs d'onde 2 de l'autre côté de l'amplificateur optique SOA. Le filtre en longueurs d'onde assuré par le multiplexeur en longueurs d'onde permet de sélectionner une longueur d'onde parmi les longueurs d'onde de la cavité Fabry-Pérot. Ainsi le multiplexeur joue, en plus de son rôle traditionnel de multiplexage, celui de filtre fréquentiel et de cavité 15 qui détermine les longueurs d'onde Âi, Â2, Â3, À.4. émises par les lasers. L'amplificateur optique SOA permet quant à lui de fournir le gain de la cavité laser. Une telle source laser ne peut pas être implémentée avec des modulateurs externes. En effet, si un modulateur était ajouté entre un amplificateur optique SOA et une entrée du multiplexeur en longueurs d'onde, ce modulateur serait parcouru en aller-retour 20 par la lumière puisqu'il ferait alors partie de la cavité laser définie entre les réflecteurs 4 et 5, et donc ne pourrait pas fonctionner correctement. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a pour objectif une alternative à la source auto-alignée discutée précédemment, et notamment une source auto-alignée comprenant un trajet optique 25 entre la sortie de chacune des cavités lasers de la barrette et la sortie multiplexée de tous les lasers qui ne fasse pas partie de la cavité des lasers et ne soit donc pas parcouru en aller-retour par la lumière, de sorte à permettre l'insertion de composants, notamment de composants actifs tels que des modulateurs.A self-aligned multi-wavelength laser source, known for example from US Pat. No. 6,055,250, is shown in FIG. 5. This source comprises: a wavelength multiplexer 2 comprising a set of associated input ports an output port provided to collect the combination of optical signals coupled to the input ports; An output waveguide associated with the output port of the multiplexer and having a non-wavelength partial optical reflector 5; a network of input waveguides, each input waveguide being coupled to an input port, and having a SOA (Semiconductor Optical Amplifier) SOA and an optical reflector total 4 (selective or non-wavelength) arranged so that the optical reflector 5 of the output waveguide 3025659 3 and the optical reflector 4 of the input waveguide define with each other, and in association with the optical amplifier SOA, a laser cavity, the arrow CL representing the laser cavity resonating at the wavelength λ. There is thus a strip 1 of semiconductor optical amplifiers SOA 5 (SOA for Semiconductor Optical Amplifier), a multiplexer 2 to N inputs to an output (here with N = 4), a 100% wideband reflector 4 on each input waveguide and a broadband reflector 5 with partial reflectivity, for example 50% , on the output waveguide. In such a source, the laser cavity CL is formed by the total reflector 4 on one side of the optical amplifier SOA, and the partial reflector 5 on the output of the wavelength multiplexer 2 on the other side of the optical amplifier. the SOA optical amplifier. The wavelength filter provided by the wavelength multiplexer makes it possible to select a wavelength among the wavelengths of the Fabry-Perot cavity. Thus the multiplexer plays, in addition to its traditional role of multiplexing, that of frequency filter and cavity 15 which determines the wavelengths λ1, λ2, λ3, λ4. emitted by lasers. The SOA optical amplifier provides the gain of the laser cavity. Such a laser source can not be implemented with external modulators. Indeed, if a modulator were added between an optical amplifier SOA and an input of the wavelength multiplexer, this modulator would be traversed back and forth 20 by the light since it would then be part of the laser cavity defined between the reflectors. 4 and 5, and therefore could not work properly. DISCLOSURE OF THE INVENTION The objective of the invention is an alternative to the self-aligned source discussed above, and in particular a self-aligned source comprising an optical path between the output of each of the laser cavities of the strip and the multiplexed output of all lasers that are not part of the laser cavity and is not traveled back and forth by the light, so as to allow the insertion of components, including active components such as modulators.
3025659 4 L'invention propose à cet effet une source laser d'un signal optique (So) multiplexé en longueur d'ondes, comprenant : un premier multiplexeur en longueur d'ondes comprenant un ensemble de ports d'entrée associé à un port de sortie prévu pour collecter la combinaison de signaux 5 optiques couplés aux ports d'entrée dudit ensemble, un deuxième multiplexeur en longueur d'ondes identique au premier multiplexeur, comprenant un ensemble de ports d'entrée associé à un port de sortie prévu pour collecter la combinaison de signaux optiques couplés aux ports d'entrée dudit ensemble, 10 un réflecteur optique sur un premier chemin optique de sortie associé au port de sortie du premier multiplexeur, un deuxième chemin optique de sortie associé au port de sortie du deuxième multiplexeur pour fournir le signal optique multiplexé en longueur d'ondes, un réseau de chemins optiques d'entrée, chaque chemin optique 15 d'entrée présentant une première extrémité couplée à un port d'entrée du premier multiplexeur et une seconde extrémité couplée à un port d'entrée du deuxième multiplexeur, et un amplificateur optique et un réflecteur optique partiel agencés sur chaque chemin optique d'entrée de manière à ce que le réflecteur optique du premier 20 chemin optique de sortie et le réflecteur optique partiel du chemin optique d'entrée définissent entre eux, et en association avec l'amplificateur optique, une cavité laser. Certains aspects préférés mais non limitatifs de cette source sont les suivants : les premier et deuxième multiplexeurs (8, 9) sont des réseaux échelle, ou des réseaux sélectifs planaires ; 25 elle comprend en outre un modulateur sur chaque chemin optique d'entrée en dehors de la cavité laser ; le réflecteur optique 6 sur le premier chemin optique de sortie est un réflecteur total. L'invention porte également sur un émetteur-récepteur d'un signal optique multiplexé en longueur d'ondes, comprenant une source laser conforme à l'invention et un 3025659 5 récepteur comportant un démultiplexeur en longueur d'ondes identique au premier et au deuxième multiplexeurs de la source laser. Et l'invention s'étend également à un procédé de fabrication d'un émetteur- récepteur conforme à l'invention, dans lequel la source laser et le récepteur sont 5 fabriquées sur une même plaque. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres aspects, buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux 10 dessins annexés sur lesquels, outre les figures 1 à 5 déjà discutées précédemment : la figure 6 est un schéma représentant la source laser selon l'invention ; la figure 7 est un schéma d'un récepteur destiné à être associé à la source laser selon l'invention ; les figures 8a et 8b sont des schémas illustrant la fabrication d'émetteurs et de 15 récepteurs conformes à l'invention sur une même plaque ; la figure 8c illustre une transmission de données multi-kilométriques entre émetteur et récepteur d'un émetteur-récepteur selon l'invention ; les figures 9a, 9b et 9c illustrent les fonctions mises en oeuvre par respectivement le premier, le deuxième et le troisième (de-)multiplexeur, ceux- 20 ci prenant la forme de réseaux sélectifs planaires (AWG - ArTayed Waveguide Grating); les figures 10a, 10b et 10c illustrent les fonctions mises en oeuvre par respectivement le premier, le deuxième et le troisième (de-)multiplexeur, ceux-ci prenant la forme d'interféromètres Mach-Zehnder cascadés ; 25 les figures 11a, 11b et 11c illustrent les fonctions mises en oeuvre par respectivement le premier, le deuxième et le troisième (de-)multiplexeur, ceux-ci prenant la forme de résonateurs en anneau cascadés.For this purpose, the invention proposes a laser source of a wavelength multiplexed optical signal (S0), comprising: a first wavelength multiplexer comprising a set of input ports associated with a port of output intended to collect the combination of optical signals coupled to the input ports of said set, a second wavelength multiplexer identical to the first multiplexer, comprising a set of input ports associated with an output port intended to collect the combination of optical signals coupled to the input ports of said set, an optical reflector on a first output optical path associated with the output port of the first multiplexer, a second output optical path associated with the output port of the second multiplexer to provide the wavelength multiplexed optical signal, an input optical path network, each input optical path having a first coupled end e to an input port of the first multiplexer and a second end coupled to an input port of the second multiplexer, and an optical amplifier and a partial optical reflector arranged on each input optical path so that the optical reflector the first optical output path and the partial optical reflector of the input optical path define between them, and in association with the optical amplifier, a laser cavity. Some preferred but non-limiting aspects of this source are as follows: the first and second multiplexers (8, 9) are ladder networks, or planar selective networks; It further comprises a modulator on each input optical path outside the laser cavity; the optical reflector 6 on the first optical output path is a total reflector. The invention also relates to a transceiver of a wavelength multiplexed optical signal, comprising a laser source according to the invention and a receiver comprising a wavelength demultiplexer identical to the first and second wavelengths. multiplexers of the laser source. And the invention also extends to a method of manufacturing a transceiver according to the invention, wherein the laser source and the receiver are manufactured on the same plate. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other aspects, objects, advantages and characteristics of the invention will appear better on reading the following detailed description of preferred embodiments thereof, given by way of non-limiting example, and made in reference to the appended drawings in which, in addition to FIGS. 1 to 5 already discussed above: FIG. 6 is a diagram showing the laser source according to the invention; FIG. 7 is a diagram of a receiver intended to be associated with the laser source according to the invention; Figures 8a and 8b are diagrams illustrating the manufacture of transmitters and receivers according to the invention on the same plate; FIG. 8c illustrates a transmission of multi-kilometer data between transmitter and receiver of a transceiver according to the invention; FIGS. 9a, 9b and 9c illustrate the functions implemented by respectively the first, the second and the third (de) multiplexers, these taking the form of planar selective gratings (AWG - ArTayed Waveguide Grating); FIGS. 10a, 10b and 10c illustrate the functions implemented by respectively the first, second and third (de) multiplexers, these taking the form of cascaded Mach-Zehnder interferometers; FIGS. 11a, 11b and 11c illustrate the functions implemented by the first, second and third (-) multiplexers respectively, these taking the form of cascaded ring resonators.
3025659 6 EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS En référence à la figure 6, l'invention concerne une source laser 10 d'un signal optique So multiplexé en longueur d'ondes. La source laser est destinée à être intégrée dans un composant photonique ou optoélectronique intervenant notamment 5 dans les réseaux de transmission de données par fibre optique et/ou en espace libre, ou bien dans un circuit photonique intégré. La source laser 10 est une source auto-alignée qui comprend une section résonante SR qui a pour fonction de déterminer les longueurs d'ondes émises par des lasers et une section de multiplexage Smux qui a pour fonction de multiplexer sur une unique 10 sortie les signaux optiques aux différentes longueurs d'ondes. La section résonante SR comprend un multiplexeur en longueur d'ondes 8, dit premier multiplexeur, qui comporte un ensemble de ports d'entrée la, 2a, 3a, 4a associé à un port de sortie S1 prévu pour collecter la combinaison de signaux optiques couplés aux ports d'entrée dudit ensemble. La section résonante SR comprend par ailleurs un réflecteur 15 optique 6 sur un chemin optique de sortie associé au port de sortie S1 du multiplexeur 8. Le chemin optique de sortie peut notamment prendre la forme d'un guide d'ondes, dit premier guide d'ondes de sortie, associé au port de sortie S1 et sur lequel on retrouve le réflecteur optique 6. Le réflecteur optique 6 est de préférence un réflecteur large bande (en ce sens qu'il est non sélectif en longueur d'onde) total, par exemple un réseau de Bragg 20 (DBR - Distributed Bragg Reflector) de pouvoir réflecteur sensiblement égal à 100%. La section résonante SR comprend en outre un réseau de chemins optiques d'entrée, par exemple sous la forme d'un réseau de guides d'ondes d'entrée. Chaque chemin optique d'entrée présente une première extrémité couplée à un port d'entrée la, 2a, 3a, 4a du premier multiplexeur 8. On retrouve le long de chaque chemin 25 optique d'entrée un amplificateur optique SOA1, SOA2, SOA3, SOA4 et un réflecteur optique partiel 7 qui sont agencés de manière à ce que le réflecteur optique 6 du chemin optique de sortie et le réflecteur optique partiel 7 du chemin optique d'entrée définissent entre eux, et en association avec l'amplificateur optique, une cavité laser.DETAILED DESCRIPTION OF PARTICULAR EMBODIMENTS With reference to FIG. 6, the invention relates to a laser source 10 of a wavelength multiplexed optical signal S0. The laser source is intended to be integrated in a photonic or optoelectronic component intervening in particular in data transmission networks by optical fiber and / or in free space, or in an integrated photonic circuit. The laser source 10 is a self-aligned source which comprises a resonant section SR whose function is to determine the wavelengths emitted by lasers and a Smux multiplexing section whose function is to multiplex on a single output the signals optical at different wavelengths. The resonant section SR comprises a wavelength multiplexer 8, called the first multiplexer, which comprises a set of input ports 1a, 2a, 3a, 4a associated with an output port S1 intended to collect the combination of coupled optical signals. at the ports of entry of said assembly. The resonant section SR furthermore comprises an optical reflector 6 on an optical output path associated with the output port S1 of the multiplexer 8. The optical output path can notably take the form of a waveguide, called the first waveguide. output wave, associated with the output port S1 and on which we find the optical reflector 6. The optical reflector 6 is preferably a broadband reflector (in that it is nonselective in wavelength) total, for example a Bragg grating 20 (DBR - Distributed Bragg Reflector) of reflective power substantially equal to 100%. The resonant section SR further comprises an input optical path network, for example in the form of an array of input waveguides. Each optical input path has a first end coupled to an input port 1a, 2a, 3a, 4a of the first multiplexer 8. Along each optical input path is an optical amplifier SOA1, SOA2, SOA3, SOA4 and a partial optical reflector 7 which are arranged in such a way that the optical reflector 6 of the optical output path and the partial optical reflector 7 of the optical input path define between them, and in association with the optical amplifier, a laser cavity.
3025659 7 Le premier multiplexeur 8 est ainsi introduit dans la section résonante des cavités optiques des émetteurs laser pour filtrer en fréquence les modes des résonateurs optiques, permettant ainsi de déterminer les longueurs d'onde À2, émises par les lasers. Les amplificateurs optiques SAO1, SOA2, SOA3, SOA4 sont par exemple des 5 émetteurs III-V sur Si micro-nano-structuré. Les réflecteurs optiques partiels 7 sont des réflecteurs large bande partiels, de réflectivité inférieure à 100%, par exemple de réflectivité 50%. Les réflecteurs optiques partiels 7 sont par exemple des réseaux DBR. La section de multiplexage Smux comprend un multiplexeur 9, dit 10 deuxième multiplexeur, identique au premier multiplexeur 8. Par identique, on entend que le premier et le deuxième multiplexeur sont du même type et présentent les mêmes propriétés opto-géométriques. Les premier et deuxième multiplexeurs 8, 9 sont ainsi identiques géométriquement (même conception, même architecture) et fournissent la même réponse spectrale.The first multiplexer 8 is thus introduced into the resonant section of the optical cavities of the laser emitters for frequency filtering the modes of the optical resonators, thus making it possible to determine the wavelengths λ 2 emitted by the lasers. The optical amplifiers SAO1, SOA2, SOA3, SOA4 are, for example, III-V transmitters on micro-nano-structured Si. The partial optical reflectors 7 are partial broadband reflectors with a reflectivity of less than 100%, for example a reflectivity of 50%. The partial optical reflectors 7 are for example DBR networks. The Smux multiplexer section comprises a multiplexer 9, said second multiplexer, identical to the first multiplexer 8. By identical, it is meant that the first and the second multiplexer are of the same type and have the same opto-geometric properties. The first and second multiplexers 8, 9 are thus geometrically identical (same design, same architecture) and provide the same spectral response.
15 Le deuxième multiplexeur 9 comprend un ensemble de ports d'entrée lb, 2b, 3b, 4b associé à un port de sortie S2 prévu pour collecter la combinaison de signaux optiques couplés aux ports d'entrée dudit ensemble. Les chemins optiques d'entrée présentent chacun une seconde extrémité, à l'extérieur de la cavité laser, associée à l'un des ports d'entrée lb, 2b, 3b, 4b 20 du deuxième multiplexeur 9. La section de multiplexage Smux comprend un chemin optique de sortie, par exemple sous la forme d'un guide d'ondes dit deuxième guide d'ondes de sortie, associé au port de sortie S2 du deuxième multiplexeur 9 pour fournir le signal optique So multiplexé en longueur d'ondes. Ce signal So est formé par combinaison des signaux 25 optiques aux différentes longueurs d'ondes 2. 2. - 1,- 2, --- délivrés par les chemins optiques d'entrée couplés aux ports d'entrée du deuxième multiplexeur 9. Le chemin optique de sortie de la section de multiplexage Smux peut se terminer par un coupleur C-rx vers une fibre optique afin d'assurer une liaison optique multikilométriques, ou, également réaliser une liaison optique intra-puce à l'échelle du 30 millimètre. Dans le cas d'une sortie fibrée, le coupleur est par exemple un coupleur 3025659 8 horizontal, tel qu'un raccord progressif (taper) inversé, ou un coupleur vertical, tel qu'un réseau de couplage. La source laser selon l'invention dispose ainsi d'un premier multiplexeur 8 utilisé pour implémenter la fonction de sélection des longueurs d'onde de la barrette des 5 lasers et d'un deuxième multiplexeur 9 utilisé pour implémenter la fonction de multiplexage des signaux générés. Dans la mesure où le premier et le deuxième multiplexeur sont identiques, le peigne de longueurs d'ondes émis par la section résonante SR est aligné avec la réponse spectrale de la section de multiplexage Smux. La source laser 10 est ainsi auto-alignée et ne nécessite donc pas de contrôle actif du couplage spectral 10 entre composants. La source est ainsi insensible aux effets thermiques, ainsi qu'à toute dérive sur les performances liée aux variations de température et au vieillissement. Par ailleurs, du fait de l'architecture précédemment décrite, la source 10 comprend, pour chaque longueur d'onde d'émission, un trajet optique entre la sortie de la cavité laser correspondante (en d'autres termes, la sortie de la zone d'émission optique de 15 l'émetteur laser correspondant) et la sortie de la source laser 10 qui n'est pas présent dans la cavité laser et n'est donc pas parcouru en aller-retour par la lumière. Ce trajet optique, parcouru en aller simple, est présent entre le réflecteur partiel 7 et un port d'entrée du second multiplexeur 9. La présence de ce trajet optique le long d'un chemin optique d'entrée autorise l'insertion de composants optiques, notamment de composants actifs 20 tels que des modulateurs, des commutateurs, des isolateurs, aptes à venir modifier le signal optique sans que leur fonctionnement ne soit impacté par un trajet aller-retour de la lumière. Ainsi dans un mode de réalisation possible de l'invention, on retrouve une section de modulation SMOD intercalée entre la section résonnante SR et la section de 25 multiplexage Smux. On retrouve ainsi sur chaque chemin optique d'entrée de la source laser 10 un modulateur Ml, M2, M3, M4 agencé en dehors de la cavité laser au sein de la section de modulation SMOD. Les modulateurs peuvent être des modulateurs à électro-absorption III-V sur Si (EAM - Electro-Absorption Modulator) ou de type interféromètre Mach-Zendher (MZI - Mach-Zendher Interferometer) sur silicium. Les modulateurs permettent de générer 30 des signaux optiques modulés à partir de signaux électriques distribués par des circuits 3025659 9 micro-nano-électroniques et un (ou plusieurs) micro-processeurs. La section de modulation SMOD permet d'atteindre des débits de transmission plus élevés qu'en modulant directement les amplificateurs SOA. On notera que les modulateurs peuvent être réalisés à partir des mêmes architectures émettrices que celles retenues pour les amplificateurs 5 SOA, afin de garantir l'uniformité des procédés de fabrication et des approches technologiques utilisées. Dans un autre mode de réalisation, une modulation indépendante de chacune des longueurs d'onde issues des lasers est mise en oeuvre qui n'utilise pas de modulateurs externes, mais des modulateurs électroniques de modulation directe du 10 courant injecté dans les amplificateurs optiques. Ce type de modulation se fait ainsi en modulant directement la zone de gain de chacun des lasers et est dit 'modulation directe' du laser. L'utilisation de modulateurs externes présente toutefois l'avantage de pouvoir moduler plus rapidement que dans le cas d'une modulation directe des lasers. L'invention propose ainsi un transmetteur optique auto-aligné pour la 15 transmission des données inter/intra-puce ou encore par fibre optique. La micro-nano- structuration du silicium dans une matrice de silice permet de contrôler de manière déterministe la lumière, visant donc le routage, le multiplexage, la mise en cavité résonante et le filtrage spatio-fréquentiel des signaux optiques. En même temps, le report de vignettes III-V sur un tel substrat permet l'amplification, la modulation ainsi que la 20 réalisation de sources laser intégrées. L'invention permet ainsi d'intégrer de façon compacte, et sur une même puce, des fonctions complexes de génération et gestion de faisceaux optiques comme le multiplexage, la modulation, le guidage optique sur puce à travers de guides d'onde planaires en silicium. La source laser 10 précédemment décrite forme la partie transmetteur 25 d'un émetteur-récepteur (transceiver) d'un signal optique multiplexé en longueur d'onde. L'invention n'est pas limitée à une telle partie transmetteur, mais s'étend également à la partie récepteur d'un tel signal chargée d'en réaliser le démultiplexage et l'éventuelle démodulation de chacune des porteuses optiques démultiplexées. D'une manière générale, la partie récepteur est conçue à partir d'un 30 démultiplexeur en tout point identique aux multiplexeurs 8, 9 de la partie transmetteur qui 3025659 10 sépare les différentes longueurs d'onde des porteuses optiques, c'est-à-dire du même type et présentant les mêmes propriétés opto-géométriques. De telle manière, une symétrie bijective complète en termes de procédés technologiques, de matériaux, et de géométries utilisés est obtenue entre la partie transmetteur et la partie récepteur de l'émetteur- 5 récepteur, garantissant un alignement spatio-frequentiel auto-ajusté au niveau global. La figure 7 illustre à cet égard un récepteur 11 d'un signal optique So multiplexé en longueur d'ondes. Le récepteur 11 comporte une section de démultiplexage SDEMUX qui comprend un démultiplexeur en longueur d'ondes 12, dit troisième multiplexeur, identique au premier et au deuxième multiplexeurs 8, 9 de la source laser 10.The second multiplexer 9 comprises a set of input ports 1b, 2b, 3b, 4b associated with an output port S2 provided for collecting the combination of optical signals coupled to the input ports of said set. The input optical paths each have a second end, outside the laser cavity, associated with one of the input ports lb, 2b, 3b, 4b of the second multiplexer 9. The Smux multiplexer section comprises an optical output path, for example in the form of a waveguide said second output waveguide, associated with the output port S2 of the second multiplexer 9 to provide the optical signal W multiplexed wavelength. This signal S0 is formed by combining the optical signals at different wavelengths 2. - 1, - 2, --- delivered by the input optical paths coupled to the input ports of the second multiplexer 9. Optical output path of the Smux multiplexing section can end with a coupler C-rx to an optical fiber to ensure a multi-kilometric optical link, or also achieve an intra-chip optical link at the scale of 30 millimeters. In the case of a fibered output, the coupler is for example a horizontal coupler, such as an inverted (taper) tap, or a vertical coupler, such as a coupling network. The laser source according to the invention thus has a first multiplexer 8 used to implement the wavelength selection function of the laser array and a second multiplexer 9 used to implement the multiplexing function of the signals generated. . Since the first and second multiplexers are identical, the wavelength comb emitted by the resonant section SR is aligned with the spectral response of the Smux multiplexer section. The laser source 10 is thus self-aligned and therefore does not require active control of the spectral coupling 10 between components. The source is thus insensitive to thermal effects, as well as to any drift in performance related to temperature variations and aging. Moreover, because of the architecture previously described, the source 10 comprises, for each transmission wavelength, an optical path between the output of the corresponding laser cavity (in other words, the output of the zone optical emission of the corresponding laser transmitter) and the output of the laser source 10 which is not present in the laser cavity and is therefore not traveled back and forth by the light. This optical path, traveled one way, is present between the partial reflector 7 and an input port of the second multiplexer 9. The presence of this optical path along an optical input path allows the insertion of optical components , in particular active components such as modulators, switches, insulators, able to modify the optical signal without their operation being impacted by a return trip of the light. Thus, in a possible embodiment of the invention, there is a SMOD modulation section intercalated between the resonant section SR and the SMUX multiplexing section. There is thus found on each optical input path of the laser source 10 a modulator Ml, M2, M3, M4 arranged outside the laser cavity within the SMOD modulation section. The modulators can be modulators with electro-absorption III-V on Si (EAM - Electro-Absorption Modulator) or type Mach-Zendher interferometer (MZI - Mach-Zendher Interferometer) on silicon. The modulators make it possible to generate modulated optical signals from electrical signals distributed by micro-nanoelectronic circuits and one (or more) micro-processors. The SMOD modulation section achieves higher transmission rates than directly modulating SOA amplifiers. Note that the modulators can be made from the same emitting architectures as those used for SOA amplifiers, in order to guarantee the uniformity of the manufacturing processes and the technological approaches used. In another embodiment, an independent modulation of each of the wavelengths coming from the lasers is implemented which does not use external modulators, but electronic modulators for direct modulation of the current injected into the optical amplifiers. This type of modulation is thus done by directly modulating the gain area of each of the lasers and is called 'direct modulation' of the laser. However, the use of external modulators has the advantage of being able to modulate more rapidly than in the case of direct modulation of the lasers. The invention thus proposes a self-aligned optical transmitter for the transmission of inter / intra-chip data or also by optical fiber. The micro-nanostructuring of silicon in a silica matrix makes it possible to control the light in a deterministic manner, thus aiming at routing, multiplexing, resonant cavity setting and spatio-frequency filtering of the optical signals. At the same time, the transfer of III-V vignettes on such a substrate allows the amplification, modulation as well as the realization of integrated laser sources. The invention thus makes it possible to integrate in a compact manner, and on the same chip, complex functions of generation and management of optical beams such as multiplexing, modulation, on-chip optical guidance through silicon planar waveguides . The previously described laser source 10 forms the transmitter portion 25 of a transceiver of a wavelength multiplexed optical signal. The invention is not limited to such a transmitting part, but also extends to the receiving part of such a signal responsible for demultiplexing and demodulating each of the demultiplexed optical carriers. In general, the receiver part is designed from a demultiplexer identical to the multiplexers 8, 9 of the transmitter part which separates the different wavelengths of the optical carriers, ie say the same type and having the same opto-geometric properties. In such a way, a complete bijective symmetry in terms of technological processes, materials, and geometries used is obtained between the transmitting part and the receiving part of the transceiver, guaranteeing a self-adjusting spatio-frequency alignment at the global. FIG. 7 illustrates in this respect a receiver 11 of a wavelength multiplexed optical signal S0. The receiver 11 comprises a demultiplexing section SDEMUX which comprises a wavelength demultiplexer 12, said third multiplexer, identical to the first and second multiplexers 8, 9 of the laser source 10.
10 Le troisième multiplexeur 12 comporte un port d'entrée E3 et un ensemble de ports de sortie 1c, 2c, 3c, 4c sur lesquels on retrouve les signaux optiques aux différentes longueurs d'ondes À, )L2, )L3, Un chemin optique d'entrée, par exemple sous la forme d'un guide d'ondes d'entrée, est associé au port d'entrée E3 du troisième multiplexeur 12, sur lequel 15 on retrouve le cas échéant un coupleur CRx vers une fibre optique, tel qu'un raccord progressif (taper) inversé, ou un coupleur vertical, tel qu'un réseau de couplage. Lorsqu'une modulation a été mise en oeuvre côté transmetteur, le récepteur 11 dispose alors d'une section de démodulation SDEMODdans laquelle on retrouve une barrette de démodulateurs DM1, DM2, DM3, DM4. Le récepteur comporte ainsi un 20 réseau de chemins optiques de sortie, par exemple un réseau de guides d'ondes de sortie, chaque chemin optique de sortie étant couplé à un port de sortie 1c, 2c, 3c, 4c du démultiplexeur et comportant un démodulateur DM1, DM2, DM3, DM4. Les démodulateurs sont par exemple des photodiodes III-V sur Si micro-nano-structuré permettant la conversion opto-électrique des porteuses modulées. Les démodulateurs 25 sont basés sur des architectures similaires ou complémentaires de celles de la partie transmetteur, en particulier de celles retenues pour les amplificateurs SOA afin de garantir l'uniformité des procédés de fabrication et des approches technologiques utilisées. Après démodulation, les signaux optiques sont récupérés par des circuits micro-nanoélectroniques et un (ou plusieurs) micro-processeurs.The third multiplexer 12 comprises an input port E3 and a set of output ports 1c, 2c, 3c, 4c on which are found the optical signals at different wavelengths λ 1, L 2, λ L 3, an optical path the input port, for example in the form of an input waveguide, is associated with the input port E3 of the third multiplexer 12, on which there is, where appropriate, a coupler CRx towards an optical fiber, such as that an inverted (typing) reverse connection, or a vertical coupler, such as a coupling network. When a modulation has been implemented on the transmitter side, the receiver 11 then has a demodulation section SDEMOD in which there is a demodulator array DM1, DM2, DM3, DM4. The receiver thus comprises a network of optical output paths, for example an output waveguide network, each output optical path being coupled to an output port 1c, 2c, 3c, 4c of the demultiplexer and comprising a demodulator DM1, DM2, DM3, DM4. The demodulators are, for example, III-V micro-nano-structured photodiodes allowing the opto-electric conversion of the modulated carriers. The demodulators 25 are based on architectures similar to or complementary to those of the transmitter part, in particular those used for SOA amplifiers in order to guarantee the uniformity of the manufacturing processes and the technological approaches used. After demodulation, the optical signals are recovered by micro-nanoelectronic circuits and one (or more) micro-processors.
3025659 11 L'invention s'étend également à un procédé de fabrication d'un émetteur-récepteur conforme à l'invention, selon lequel la source laser 10 (émetteur) et le récepteur 11 sont fabriquées sur une même plaque. On a représenté sur les figures 8a et 8b des schémas illustrant la 5 fabrication d'émetteurs et de récepteurs conformes à l'invention sur une même plaque (wafer). Les deux briques de base (émetteur Tx, récepteur Rx) sont fabriquées de façon commune par la même approche technologique et les mêmes procédés de fabrication, de préférence sur une même plaque, de manière avantageuse à proximité l'une de l'autre sur la plaque, afin de garantir une identité presque parfaite entre les fonctions de transfert en 10 fréquences des différents (dé)multiplexeurs qui constituent l'émetteur-récepteur global. La figure 8a illustre ainsi la fabrication d'émetteur-récepteurs ER conformes à l'invention sur une même plaque P, par exemple une plaque de SOI de 300 mm de diamètre. A partir du stade intermédiaire de fabrication d'un circuit imprimé (MEOL - Middle-End Of the Line), une symétrie bijective est recherchée entre la partie 15 transmetteur Tx et la partie récepteur RX de l'émetteur-récepteur ER en venant les fabriquer sur la même plaque, ceci afin de garantir une homogénéité des performances des différents composants visant l'alignement spatio-frequentiel auto-ajusté entre les deux briques. La figure 8b illustre un découpage des parties transmetteur Tx et 20 récepteur Rx selon les lignes pointillées réalisé au cours du stade finale de fabrication (BEOL - Back-End Of the Line). Comme représenté sur la figure 8c, ces parties sont ensuite mises sous boitier sur des cartes différentes, puis intégrées par la suite sur des modules de destination. Une fibre optique mono-mode deca-kilométrique F assure le lien optique entre les modules pour la transmission/réception du signal optique multiplexé en longueur 25 d'ondes. Les (dé)multiplexeurs utilisés 8, 9, 12 utilisés dans le cadre de l'invention peuvent être de différents types, tout en restant identiques entre eux. Ils peuvent provenir de l'optique réfractive, et être par exemple des réseaux sélectifs planaires AWG (Arrayed Wave Grating), ou de l'optique diffractive, et être par exemple des réseaux échelles comme 30 c'est le cas de l'exemple de réalisation des figures 6 et 7. Dans cet exemple, les facettes qui 3025659 12 constituent le réseau échelle peuvent être inscrites dans le silicium en utilisant des réflecteurs de Bragg ou bien un cristal photonique bidimensionnel. Les multiplexeurs 8, 9 peuvent également prendre la forme d'interféromètres Mach-Zehnder cascadés, ou encore de résonateurs en anneau cascadés.The invention also extends to a method of manufacturing a transceiver according to the invention, wherein the laser source 10 (transmitter) and the receiver 11 are manufactured on the same plate. Figures 8a and 8b show diagrams illustrating the manufacture of transmitters and receivers according to the invention on the same plate (wafer). The two basic bricks (transmitter Tx, receiver Rx) are made jointly by the same technological approach and the same manufacturing processes, preferably on the same plate, advantageously close to each other on the plate, in order to guarantee an almost perfect identity between the transfer functions at frequencies of the different (de) multiplexers constituting the global transceiver. FIG. 8a thus illustrates the fabrication of ER transceivers according to the invention on the same plate P, for example a 300 mm diameter SOI plate. From the intermediate stage of manufacture of a printed circuit (MEOL - Middle End of the Line), a bijective symmetry is sought between the transmitting part Tx and the receiving part RX of the transceiver ER by coming to manufacture them on the same plate, this in order to guarantee a homogeneity of the performances of the various components aiming at self-adjusted spatio-frequency alignment between the two bricks. Figure 8b illustrates a splitting of the transmitter Tx and receiver Rx portions along the dashed lines realized during the final stage of manufacture (BEOL - Back-End Of the Line). As shown in FIG. 8c, these parts are then boxed on different cards, and subsequently integrated on destination modules. A deca-kilometric single-mode optical fiber F provides the optical link between the modules for transmission / reception of the optical signal multiplexed in wavelength. The (de) multiplexers used 8, 9, 12 used in the context of the invention may be of different types, while remaining identical to each other. They may come from refractive optics, and be for example AWG (Arrayed Wave Grating), or diffractive optics, and be for example ladder networks as is the case with the example of In this example, the facets that make up the scale array can be inscribed in silicon using Bragg reflectors or a two-dimensional photonic crystal. The multiplexers 8, 9 may also take the form of cascaded Mach-Zehnder interferometers or cascaded ring resonators.
5 Les figures 9a, 9b et 9c illustrent ainsi les fonctions mises en oeuvre par respectivement le premier, le deuxième et le troisième multiplexeur, ceux-ci prenant la forme de réseaux sélectifs planaires de type AWG. Sur la figure 9a, la flèche A illustre les différentes longueurs d'ondes Â2, --- Ârt. délivrés sur les ports d'entrée la, 2a, 3a, 4a du premier multiplexeur 8. Les 10 flèches B et C représentent le flux optique multiplexé et réfléchi par le réflecteur large bande 6, tandis que la flèche D représente les différentes longueurs d'ondes séparées par le multiplexeur. Sur la figure 9b, la flèche A illustre les différentes longueurs d'ondes Â1, Â2, --- Ân délivrées sur les ports d'entrée lb, 2b, 3b, 4b du deuxième multiplexeur 9, et 15 la flèche B représente le flux optique multiplexé disponible sur le port de sortie S2 du deuxième multiplexeur 9. Sur la figure 9c, la flèche A représente le flux optique multiplexé fourni au port d'entrée E3 du troisième (dé)multiplexeur 12, et la flèche B représente les différentes longueurs d'ondes séparées par le troisième (dé)multiplexeur 12 et disponibles sur les 20 ports de sortie lc, 2c, 3c, 4c. Les figures 10a, 10b et 10c illustrent les fonctions mises en oeuvre par respectivement le premier, le deuxième et le troisième multiplexeur, ceux-ci prenant la forme d'interféromètres Mach-Zehnder cascadés. Sur la figure 10a, les flèches A et A' illustrent les différentes longueurs 25 d'ondes 2 - 1, -2 2, --- Ân délivrées sur les ports d'entrée du premier multiplexeur 8. La flèche A représente plus précisément les deux porteuses Al et Â3 recombinées par un premier interféromètre Mach-Zehnder et la flèche A' les deux porteuses Â2 et An recombinées par un deuxième interféromètre Mach-Zehnder. Les flèches B et C représentent le flux optique multiplexé et réfléchi par le réflecteur large bande 6.FIGS. 9a, 9b and 9c thus illustrate the functions implemented by the first, second and third multiplexers respectively, these taking the form of planar AWG selective gratings. In FIG. 9a, the arrow A illustrates the different wavelengths λ 2, λrt. delivered on the input ports la, 2a, 3a, 4a of the first multiplexer 8. The arrows B and C represent the optical flux multiplexed and reflected by the broadband reflector 6, while the arrow D represents the different lengths of the waves separated by the multiplexer. In FIG. 9b, the arrow A illustrates the different wavelengths λ1, λ2, λnn delivered on the input ports lb, 2b, 3b, 4b of the second multiplexer 9, and the arrow B represents the stream multiplexed optical system available on the output port S2 of the second multiplexer 9. In FIG. 9c, the arrow A represents the multiplexed optical flux supplied to the input port E3 of the third (de) multiplexer 12, and the arrow B represents the different lengths. of waves separated by the third (de) multiplexer 12 and available on the 20 output ports lc, 2c, 3c, 4c. FIGS. 10a, 10b and 10c illustrate the functions implemented by respectively the first, the second and the third multiplexers, these taking the form of cascaded Mach-Zehnder interferometers. In FIG. 10a, the arrows A and A 'illustrate the different wavelengths 2 - 1, -2 2, --- An delivered on the input ports of the first multiplexer 8. The arrow A represents more precisely the two carriers A1 and A3 recombined by a first Mach-Zehnder interferometer and the arrow A 'the two carriers A2 and An recombined by a second Mach-Zehnder interferometer. Arrows B and C represent the optical flow multiplexed and reflected by the broadband reflector 6.
3025659 13 Sur la figure 10b, les flèches A et A' illustrent les différentes longueurs d'ondes 2. - )2, --- Ân délivrées sur les ports d'entrée du deuxième multiplexeur 9. La flèche A représente plus précisément les deux porteuses Al et Â3 recombinées par un premier interféromètre Mach-Zehnder et la flèche A' les deux porteuses Â2 et An recombinées par 5 un deuxième interféromètre Mach-Zehnder. La flèche B représente le flux optique multiplexé disponible sur le port de sortie S2 du deuxième multiplexeur 9. Sur la figure 10c, la flèche A représente le flux optique multiplexé fourni sur le port d'entrée E3 au troisième (dé)multiplexeur 12, et les flèches B et B' représentent les différentes longueurs d'ondes séparées par le troisième (dé)multiplexeur 12.In FIG. 10b, the arrows A and A 'illustrate the different wavelengths 2. -) 2, --- Δn delivered on the input ports of the second multiplexer 9. The arrow A represents more precisely the two A1 and A3 carriers recombined by a first Mach-Zehnder interferometer and the arrow A 'to the two carriers A2 and An recombined by a second Mach-Zehnder interferometer. The arrow B represents the multiplexed optical stream available on the output port S2 of the second multiplexer 9. In FIG. 10c, the arrow A represents the multiplexed optical stream supplied on the input port E3 to the third (de) multiplexer 12, and the arrows B and B 'represent the different wavelengths separated by the third (de) multiplexer 12.
10 Les figures 11a, llb et 11c illustrent les fonctions mises en oeuvre par respectivement le premier, le deuxième et le troisième multiplexeur, ceux-ci prenant la forme de résonateurs en anneau cascadés, chacun des anneaux présentant un rayon adapté pour permettre la transmission de l'une des longueurs d'onde 2. 2. - 2, ...,)t au détriment des autres.FIGS. 11a, 11b and 11c illustrate the functions implemented by the first, second and third multiplexers respectively, these taking the form of cascaded ring resonators, each of the rings having a radius adapted to allow the transmission of one of the wavelengths 2. 2. - 2, ...,) t to the detriment of others.
15 Sur la figure 11a, la flèche A illustre les différentes longueurs d'ondes Â1, Â2, --- ,Ân délivrés sur les ports d'entrée la, 2a, 3a, 4a du premier multiplexeur. Les flèches B et C représentent le flux optique multiplexé et réfléchi par le réflecteur large bande 6, tandis que la flèche D représente les différentes longueurs d'ondes séparées par le multiplexeur.In FIG. 11a, the arrow A illustrates the different wavelengths λ1, λ2, λ, λn delivered on the input ports 1a, 2a, 3a, 4a of the first multiplexer. The arrows B and C represent the optical flow multiplexed and reflected by the broadband reflector 6, while the arrow D represents the different wavelengths separated by the multiplexer.
20 Sur la figure 11b, la flèche A illustre les différentes longueurs d'ondes Â1, Â2, --- ,Ân délivrées sur les ports d'entrée lb, 2b, 3b, 4b du deuxième multiplexeur, et la flèche B représente le flux optique multiplexé disponible sur le port de sortie S2 du deuxième multiplexeur Sur la figure 11c, la flèche A représente le flux optique multiplexé fourni 25 sur le port d'entrée E3 du troisième (dé)multiplexeur, et la flèche B représente les différentes longueurs d'ondes séparées par le troisième (dé)multiplexeur 12 et disponibles sur les ports de sortie lc, 2c, 3c, 4c du troisième (dé)multiplexeur. Des implémentations possibles mais non limitatives de la source selon l'invention peuvent être réalisées en optique guidée, en optique fibrée (par assemblage de 30 composants discrets fibrés : SOA fibré, modulateur en LiNbO3 fibré, multiplexeur Si02/Si 3025659 14 fibré), ou encore en optique libre (avec assemblage de composants discrets par couplage bout à bout d'une puce SOA en III-V préfabriquée, d'un multiplexeur silicium préfabriqué, et d'un modulateur EAM en III-V préfabriqué). Ainsi, à titre d'exemples non limitatifs : 5 l'intégralité de la source peut être réalisée en matériaux III-V, avec par exemple des multiplexeurs en InP, des guides d'ondes en InP, des amplificateurs SOA et des modulateurs EAM en InGaAsP ; en variante, les multiplexeurs et les guides d'ondes peuvent être réalisés en silicium, tandis que les amplificateurs SOA et les modulateurs EAM sont en III-V sur Si micro- 10 nano-structuré ; ou encore, les différents composants de source peuvent être agencés au moyen d'une micro-optique, avec par exemple les multiplexeurs en silice sur silicium, les lasers en InGaAs, et les modulateurs en LiNbO3. 15In FIG. 11b, the arrow A illustrates the different wavelengths λ1, λ2, λ, λn delivered on the input ports lb, 2b, 3b, 4b of the second multiplexer, and the arrow B represents the stream multiplexed optical system available on the output port S2 of the second multiplexer In FIG. 11c, the arrow A represents the multiplexed optical stream supplied on the input port E3 of the third (de) multiplexer, and the arrow B represents the different lengths of the multiplexer. waves separated by the third (de) multiplexer 12 and available on the output ports lc, 2c, 3c, 4c of the third (de) multiplexer. Possible but non-limiting implementations of the source according to the invention can be carried out in guided optics, in fiberoptic optics (by assembly of discrete fiber components: fiber SOA, fiber-bound LiNbO 3 modulator, fiber Si02 / Si multiplexer), or still in free optics (with assembly of discrete components by end-to-end coupling of a prefabricated III-V SOA chip, a prefabricated silicon multiplexer, and a prefabricated III-V EAM modulator). Thus, by way of nonlimiting examples: the entire source may be made of III-V materials, for example with InP multiplexers, InP waveguides, SOA amplifiers and EAM modulators. InGaAsP; alternatively, the multiplexers and the waveguides can be made of silicon, whereas the SOA amplifiers and the EAM modulators are in III-V on micronano-structured Si; or alternatively, the different source components can be arranged by means of a micro-optics, with, for example, silica-on-silicon multiplexers, InGaAs lasers, and LiNbO3 modulators. 15
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Applications Claiming Priority (1)
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| FR1460739A FR3025659A1 (en) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | SELF-ALIGNED WAVE-LENGTH LASER SOURCE AND TRANSMITTER-RECEIVER INTEGRATING SUCH SOURCE |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6055250A (en) * | 1997-11-07 | 2000-04-25 | Lucent Technologies Inc. | Multifrequency laser having reduced wave mixing |
-
2014
- 2014-11-06 FR FR1460739A patent/FR3025659A1/en active Pending
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