IBM a fait un pas de plus dans la recherche sur les puces photoniques. La firme d'Armonk a présenté ce qu'elle dénomme le silicium nanophotonique. Cette découverte devrait simplifier et améliorer la conception des équipements de réseaux optique. De la même manière que les circuits intégrés sont un moyen de regrouper des milliards de transistor au sein des microprocesseurs, le silicium photonique pourrait optimiser le nombre de composants optiques.

Les chercheurs vont discuter de leur travail à la conférence IEEE International Electron Devices Meeting qui se déroule cette semaine à San Francisco. Ils expliqueront comment IBM est parvenue à construire des modulateurs optiques et des photodétecteurs sur une seule puce de silicium, en utilisant des techniques connues de gravure en 90 nanomètres. Une première dans l'industrie. Avec cette découverte, il sera possible de créer un émetteur-récepteur WDM (Wavelength Division Multiplexing), capable d'échanger des données à un débit allant jusqu'à 25 Gbt/s. Avec ce procédé de fabrication, il sera théoriquement possible d'élaborer une seule puce capable de communiquer des données à 1 Tbt/s ou plus.

Une intégration plus dense

« Cela fait 10 ans que les chercheurs d'IBM travaillent sur cette technologie », souligne Solomon Assefa, un scientifique du laboratoire d'IBM Research. Il rappelle que cette innovation dans la conception a vu le jour en 2010, mais les récentes découvertes se concentrent sur l'industrialisation de la création des composants optiques. Aujourd'hui, les composants de réseaux optiques sont assemblés avec des éléments distincts de silicium et de photoniques. « Placer toutes les fonctionnalités sur une seule puce permettrait d'économiser de l'argent, en s'appuyant sur les standards de fabrication de l'industrie micro-électronique », explique le chercheur. Il ajoute, « le silicium procure une intégration plus dense. Au lieu d'avoir juste une voie, vous pouvez en avoir 50. Sur une seule puce, vous pourriez donc avoir une énorme quantité de bande passante ».

Ces travaux peuvent trouver différentes applications et pas uniquement pour les équipements de réseaux optiques. Au sein des ordinateurs, les échanges de données seraient accélérer en remplaçant des bus électroniques actuels. Idem pour les supercalculateurs où la bande passante est limitée et coûteuse pour l'échange de données entre le processeur et la mémoire.