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Le laser à points quantiques dope les communications optiques

Ridha Loukil

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Le laser à points quantiques dope les communications optiques

Structure du laser à points quantiques à huit couches d'émission

Fujitsu et l'Université de Tokyo sont parvenus à un débit de transmission de 25 Gbit/s en utilisant un laser à points quantique. Une première mondiale qui ouvre à la voie à des systèmes de transmission optique à 100 Gbit/s.

Les chercheur de Fujitsu et de l'Université de Tokyo, au Japon, ont réussi la transmission optique des données à un débit de 25 Gbit/s en utilisant un laser à points quantiques. De quoi ouvrir la voie à des systèmes de transmission optique à 100 Gbit/s basés sur le multiplexage de quatre canaux optiques. Les détails de cette technologie sont présentés à la Conférence sur les lasers et électro-optique et l'électronique quantique et Laser Science Conference (CLEO / QELC 2010), qui se tient du 16 au 21 mai 2010 à San José, aux Etats-Unis.

Un laser à points quantiques est un laser à semi-conducteurs dans lequel le faisceau laser est produit par des nanostructures en 3 dimensions. Ses effets quantiques permettent de fonctionner sans être dépendant de la température, ce qui réduit considérablement les fluctuations de la production du faisceau tout en réduisant la consommation de courant. En augmentant le nombre de points quantiques, il est possible d’accroitre la vitesse de fonctionnement du laser, ce qui explique le résultat obtenu par les chercheurs japonais.

Décupler le débit

Les systèmes de transmission optique, actuellement en service, utilisent le laser à semi-conducteur classique infrarouge. Le débit se limite à 10 Gbit/s par canal optique. Compte tenu de l’explosion du trafic sur Internet, l’industrie des télécoms cherche à atteindre un débit de 100 Gbit/s. Pour cela, il faut faire progresser les sources laser à semi-conducteurs ou utiliser une nouvelle technologie de laser comme celle à points quantiques.

Le laser à point quantique développé par QD Laser, une spin off de Fujitsu Laboratories, se caractérise par une haute densité d’émission, le double de celle obtenue auparavant. Il utilise des points quantique en arséniure d'indium (InAs) sur un substrat en arséniure de gallium (GaAs). La densité surfacique de points quantiques atteint 6 x 1010 par cm2. Ce résultat est obtenu en empilant 8 couches actives, au lieu de 5 auparavant.

Cette démonstration représente une étape importante vers la mise en œuvre des lasers à points quantiques comme une source lumineuse pour les communications optiques de prochaine génération. Fujitsu Laboratories et l'Université de Tokyo poursuivent leurs recherches communes dans le but d’augmenter la distance de transmission et de confirmer la fiabilité de la technologie. QD Laser envisage la commercialisation.

Ridha Loukil

 

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