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Des commutateurs optiques non volatils faciliteraient l'augmentation des débits dans les réseaux optiques
Des chercheurs proposent une approche alliant photonique et microfluidique

Le , par Steinvikel

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Petite avancé en relation avec l'article (photonique sur silicium), qui date de décembre 2018, alliant fibre optique et microfluidique.

Pour faire face à la croissance continue du trafic de données, les technologies de commutation des données nécessitent une plus grande capacité de commutation et des besoins plus élevés d'interconnexions à large bande. Des chercheurs financés par l'UE, travaillant sur le projet SwIFT, ont présenté une nouvelle technologie de commutation optique pouvant être utilisée à partir des centres de données pour accéder à des réseaux. Cette nouvelle solution ouvre la voie à des réseaux de fibres optiques extrêmement flexibles, évolutifs et faciles à gérer. C'est un nouveau mécanisme de commutation, dans une puce photonique entraîné par de minuscules gouttelettes, susceptible de bousculer l'avenir des communications de données et des télécommunications.
NB : L'ambition du projet SwIFT était de repousser les limites des technologies de la photonique et de la fluidique afin de démontrer leur impact sur un commutateur optique doté de centaines de ports.

Explication :

La photonique sur silicium
La lumière y est étroitement confinée dans les guides d'ondes en silicium en raison de l'indice de réfraction élevé. Ce confinement étroit permet la création de circuits optiques très compacts, à haute densité. Les processus à haut rendement à l'échelle de la plaquette permis par la photonique sur silicium offrent la possibilité de créer des composants de commutation compacts, sophistiqués et fiables pouvant être fabriqués à un coût relativement bas et en grande quantité.

Le système microfluidique
Le faisceau de lumière entrant dans le tableau de contrôle de la puce photonique au silicium peut être basculé d'un guide d'onde à l'autre en fonction de la position des gouttelettes qui couvrent la structure des guides d'onde situés dans la puce. Les différents indices de réfraction des deux liquides non miscibles qu'ils ont utilisé peuvent affecter de manière significative la propagation de la lumière guidée dans le composant optique intégré sous-jacent.
Cette approche permet de concevoir des gouttelettes susceptibles de se trouver dans deux états de repos différents. En dépassant un certain seuil, le champ électrique appliqué permet à la gouttelette de dépasser les barrières mécaniques qui la maintiennent dans une certaine position et de migrer vers un autre micro-environnement où elle reste stable.

Le principal avantage de la microfluidique réside dans le fait qu'en l'absence de champ électrique, la gouttelette reste là où elle se trouve, et donc le commutateur se souvient, en quelque sorte, de la configuration. C'est exactement le concept qui sous-tend la notion de commutateur optique non volatile.
Cette solution présente un intérêt pour des applications où la commutation continue de plusieurs signaux optiques est tout aussi importante que la vitesse de commutation. De tels composants permettent un fonctionnement à large bande avec une vitesse de commutation de l'ordre de quelques millisecondes. Cela peut s'avérer très utile pour la gestion des infrastructures à fibres optiques dans les réseaux d'accès où plusieurs bandes de longueur d'onde doivent généralement être commutées simultanément.
NB : propos rapportés d'après une interview du coordinateur du projet : Jan Watté.
...qui fini par ceci : "Ce commutateur de télécommunication optique multiport compact et économique, destiné à la gestion distante de la fibre, devrait permettre d'augmenter considérablement la vitesse de transmission des données par fibre optique."

Il serait alors possible, dans un futur, de trouver des commutateurs macro à base de opto-microfluidique, orientant ce qui déboule des "gros tuyaux", cohabitant avec des systèmes de commutateurs nano à base d'opto-plasmonique (l'article des disques en or flexibles), orientant un flux plus "finement" et rapidement aiguillé (d'un facteur mille).

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