Conversion et multidiffusion de longueurs d’ondes par mélange à quatre ondes dans un nanofil de silicium

Abstract

Les systèmes de communication optique cohérents permettent aux formats de modulation à grande efficacité spectrale, comme la modulation d’amplitude en quadrature (QAM) d’augmenter les taux de transmission de données dans les réseaux optiques. De plus, les manipulations des canaux optiques tels le routage et la distribution appliqués aux centres de données peuvent améliorer la portée de tels réseaux et être facilitées par des techniques de conversion et de multidiffusion de longueurs d’ondes. En outre, les technologies utilisant le silicium pour la conversion et la multidiffusion de longueurs d’ondes se révèlent pertinentes, puisqu’elles permettent de réduire la taille du montage et peuvent être intégrées sur puce dans de futurs blocs fonctionnels de systèmes de transmission optique. Nous démontrons, en exploitant l’effet non linéaire du mélange à quatre ondes dans un nanofil de silicium, la conversion de longueurs d’ondes de signaux 16-QAM à un taux binaire de 112 Gbit/s ainsi que la multidiffusion de 1 à 6 longueurs d’ondes de signaux 16-QAM à 6×88 Gbit/s, tous deux sous le seuil du code correcteur d’erreurs. Le nanofil maximise les conditions d’efficacité du mélange à quatre ondes, mesure 20 mm de long et est doté d’une couche d’oxyde de surface. Nous présentons les résultats expérimentaux caractérisant la performance du convertisseur de longueurs d’ondes et les retombées pédagogiques pour les étudiants du collégial inscrits au cours Ondes et physique moderne.