La composition dedispositifs de communication optique
Le système de communication utilisant l'onde lumineuse comme signal et la fibre optique comme support de transmission est appelé système de communication par fibre optique. Les avantages de la communication par fibre optique par rapport aux communications câblées traditionnelles et aux communications sans fil sont les suivants : capacité de communication élevée, faibles pertes de transmission, forte résistance aux interférences électromagnétiques, haute confidentialité et utilisation du dioxyde de silicium, matériau abondant et facile à stocker, comme matière première de la fibre optique. De plus, la fibre optique présente l'avantage d'être compacte, légère et peu coûteuse comparée au câble.
Le schéma suivant illustre les composants d'un circuit intégré photonique simple :laser, dispositif de réutilisation et de démultiplexage optique,photodétecteuretmodulateur.
La structure de base d'un système de communication bidirectionnelle par fibre optique comprend : un émetteur électrique, un émetteur optique, une fibre de transmission, un récepteur optique et un récepteur électrique.
Le signal électrique à haute vitesse est codé par l'émetteur électrique vers l'émetteur optique, converti en signaux optiques par des dispositifs électro-optiques tels qu'un dispositif laser (LD), puis couplé à la fibre de transmission.
Après la transmission longue distance d'un signal optique par fibre monomode, un amplificateur à fibre dopée à l'erbium permet d'amplifier ce signal et de poursuivre la transmission. À la réception, le signal optique est converti en signal électrique par un photodétecteur (PD) et d'autres dispositifs, puis traité électriquement par un récepteur. Le processus d'émission et de réception est identique dans le sens inverse.
Afin de parvenir à la standardisation des équipements de la liaison, l'émetteur optique et le récepteur optique situés au même endroit sont progressivement intégrés dans un émetteur-récepteur optique.
La grande vitessemodule émetteur-récepteur optiqueIl est composé du sous-ensemble optique du récepteur (ROSA) et du sous-ensemble optique de l'émetteur (TOSA), constitués de dispositifs optiques actifs, de dispositifs passifs, de circuits fonctionnels et de composants d'interface photoélectrique. Le ROSA et le TOSA sont intégrés sous forme de puces optiques, incluant notamment des lasers et des photodétecteurs.
Face aux limitations physiques et aux défis techniques rencontrés dans le développement de la microélectronique, l'utilisation des photons comme vecteurs d'information s'est imposée afin d'obtenir des circuits intégrés photoniques (PIC) à plus grande bande passante, plus haute vitesse, une consommation d'énergie réduite et une latence moindre. Un objectif majeur des boucles photoniques intégrées est l'intégration des fonctions de génération, de couplage, de modulation, de filtrage, de transmission et de détection de la lumière. Initialement motivés par la communication de données, les circuits intégrés photoniques ont connu un développement considérable dans des domaines tels que la photonique micro-ondes, le traitement de l'information quantique, l'optique non linéaire, les capteurs et le lidar.
Date de publication : 20 août 2024