ENIB : un projet de recherche collaboratif sur les nouvelles structures d’amplificateurs optiques

Pascal Morel, 32 ans, a reçu le diplôme d’ingénieur ENIB en 2003, le Diplôme d’Études Approfondies (DEA) en 2003 et le doctorat en 2006 délivrés par l’Université de Bretagne Occidentale. Enseignant-chercheur au laboratoire RESO (maintenant LabSTICC) depuis 2008, ses activités de recherche portent sur les systèmes de transmissions optiques, les fonctions optiques, et plus particulièrement la modélisation ainsi que les applications des amplificateurs optiques à semi-conducteurs.

Le Dr Michael Connelly, Director of the Optical Communications Research Group at the University of Limerick, en Irlande, a séjourné au laboratoire LabSTICC, pôle MOM, ENIB du 25 au 27 janvier 2012 pour un projet de collaboration avec Pascal Morel (Maître de conférences à l’ENIB) dans le cadre du plan de soutien à la recherche de l'ENIB.

Qu’est-ce que le « Plan de soutien à la recherche de l’ENIB » ?

En 2010, le CA de l’ENIB a voté un plan de soutien à la recherche de 400k€ sur 4 ans afin d’encourager l’ouverture à l’internationale au sein des unités de recherche. Le plan permet de financer des projets de collaboration à travers des mobilités entrantes et sortantes des enseignants-chercheurs et à travers des cotutelles de thèse. L’objectif est de renforcer le réseau de l’ENIB avec des laboratoires internationaux et d’augmenter nos chances d’être plus présents dans les futurs projets européens. Actuellement, plusieurs projets sont en cours avec plusieurs laboratoires dans les universités suivantes : l’Université de Limerick en Irlande, l’Université Brown en USA, l’Université Collège of London, L’Université d’Algarve au Portugal, l’Université de Constanta en Roumanie, L’Institut Philippe-Pinel de Montréal et les Universités AUL et Libanaise au Liban.
 


Le projet « amplificateurs optiques à semi-conducteurs à base de boîtes quantiques »

Le déplacement du Dr Connelly a été financé dans le cadre du plan de soutien à la recherche. Nous nous étions rencontrés dans une conférence scientifique en 2010 et à nouveau en 2011. Il avait cité des travaux du laboratoire RESO comme référence dans ses publications et nous de même, ce qui fait que nous savions que nous avions des sujets de recherche analogues. Nous avons donc soumis un projet à la commission de recherche de l’ENIB, qui a approuvé.

La transmission de données sur de longues distances nécessite l’amplification des signaux optiques. Grâce à sa large bande passante optique, l’amplificateur optique à semi-conducteurs (SOA) est un bon candidat pour de telles applications.

La boîte quantique est un nanocristal de matériau semi-conducteur dont les dimensions sont inférieures à 10 nm. Les SOA à boîtes quantiques sont très intéressants car ils nécessitent, par rapport aux mêmes amplificateurs à matériau « standard », de bien moindres courants d’alimentation et sont donc moins consommateurs d’énergie. Relativement nouveaux, ils nécessitent d’être étudiés de près pour comparer leurs performances en tant qu’amplificateurs par rapport aux autres composants disponibles.

La prochaine étape du projet sera la venue de 2 doctorants, Aidan Meehan et Lukasz Krzczanowicz du laboratoire du Dr Connelly pendant 2 mois. Ils vont travailler sur les bancs expérimentaux de l’ENIB. Les partenaires du projet se sont donnés un an pour établir le comportement du composant dans différentes situations.

Un autre projet de recherche, ANR celui-là, UltraWIDE : Amplificateur intégré ultra-large-bande pour systèmes optiques WDM améliorés

Il a pour objectif de proposer un composant qui doublera  la quantité d’information transmise par un réseau optique  en doublant le nombre des canaux amplifiés par un SOA. Ils se projettent dans les besoins qu’engendreront nos sociétés modernes d’ici 5 à 10 ans.

La modélisation des SOA proposée par l’ENIB s’appuie sur des caractérisations expérimentales. Elle permet de restituer le comportement des amplificateurs de manière extrêmement satisfaisante, dans différentes conditions d’utilisation du composant.

Leurs partenaires pour ce projet sont Alcatel-Lucent Bell Labs, coordinateur du projet, pour le déploiement du réseau, Alcatel Thales III-V Lab pour la fabrication des composants, SUPELEC Metz notamment sur les aspects thermiques, Télécom SudParis pour les simulations systèmes et la société Kylia pour le packaging.




4 salles de manip optique à l’ENIB

Deux salles pour les SOA, une pour la caractérisation et une concernant les aspects systèmes pour les transmissions à 100Gb/s et les applications radio sur fibre autour de 60GHz.

Une salle dédiée à la transmission d’énergie par voie optique.

Une salle acousto-optique pour les fonctions de filtrage et de commutation.

Dans le cadre de la transmission à 100Gb/s, l’ENIB vient d’acquérir un analyseur de modulation optique vectoriel de la marque Agilent, le seul en France.

 
SOA : Semiconductor Optical Amplifier (amplificateur optique à semiconducteur)


LabSTICC ENIB
Le Laboratoire RESO fait partie depuis janvier 2012 du pôle MOM (Micro-Ondes, optoélectronique et Matériaux) du LabSTICC, UMR CNRS 6285 (Laboratoire en sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance).

Ses deux thèmes de recherche :
-    Optoélectronique et Photonique pour les TELécommunications (OPTEL). Y sont étudiés, la transmission optique de signaux à formats complexes à très haut débit, les fonctions optoélectroniques (amplification, commutation, filtrage, …), la modélisation de structures et de systèmes.
-    PHOtonique et Transmission optique pour les applications CAPteur (PHOTCAP). Y sont étudiés la transmission de l’énergie d’alimentation sur fibre optique et la conception de circuits à faible consommation.




Propos recueillis par Murièle Couchevellou, chargée de communication du Technopôle Brest-Iroise