Bibliographie & annexes
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Auteur(s)
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Mathias PEZ : Ingénieur de recherche au Laboratoire Central de Recherches de Thales - Enseignant à l’École Spéciale de Mécanique et d’Électricité (ESME-Sudria) Spécialisation de l’École Nationale Supérieure de l’Aéronautique et de l’Espace (SUPAERO)
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Lire l’articleINTRODUCTION
L’augmentation permanente de la complexité et des performances des composants permet une plus grande intégration de fonctions électroniques au sein d’une même « puce ». Avec le récent développement de techniques numériques de traitement de signaux, les capacités de calculs des composants ont été considérablement accrues. Cette puissance de calcul plus importante implique des débits de communication de plus en plus grands entre processeurs, avec les écrans de visualisation et vers les « capteurs ». La croissance des débits impose à son tour aux ingénieurs de conception l’utilisation de nouvelles techniques d’interconnexions entre composants : les avantages intrinsèques de l’optique (atténuation, cohérence, parallélisme, intégration, etc.) et son utilisation massive dans les réseaux de communications longues distances en font un candidat idéal.
Cet article introduit les technologies d’interconnexions optiques, leurs avantages et inconvénients face aux interconnexions traditionnelles. Après un bref rappel des notions de propagation guidée, les composants appropriés aux interconnexions optiques et des notions sur la conception des interfaces optoélectroniques seront présentés au lecteur, afin qu’il soit en mesure d’appréhender les différentes technologies mises en œuvre au sein des modules optoélectroniques. Cet article décrit l’impact des interconnexions optiques sur l’architecture physique et logicielle des systèmes de traitement et de communication. Les différentes technologies passives et actives sont détaillées pour aboutir à la réalisation de modules intégrés et à leur caractérisation en environnement.
En conclusion, les nouveaux axes de recherches seront introduits. Associés à la très forte croissance de la microélectronique, ils devraient permettre aux interconnexions optiques de s’imposer dans le domaine des communications entre cartes, entre composants et éventuellement au sein même d’un composant.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version courante de avr. 2014 par Mathias PEZ
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Axes de recherches et évolution à long terme
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3. Technologies d’interconnexion
Malgré la disponibilité des sources et des interfaces optoélectroniques sur le marché, les coûts de développement des modules d’interconnexion sont pour plus de la moitié dus aux étapes d’assemblage et d’encapsulation. Un module peut se décomposer en deux parties : les technologies dites passives (au niveau électrique) qui regroupent l’assemblage et l’encapsulation ainsi que les optiques de couplage, si elles existent, et les technologies actives constituées par les interfaces optoélectroniques.
3.1 Technologies passives
Elles correspondent à tout ce qui touche à l’assemblage et à l’encapsulation des différents éléments constitutifs du module. Traditionnellement, les composants optoélectroniques sont reportés de façon dynamique, c’est-à-dire que l’assemblage des fibres en regard des sources ou des photodétecteurs est ajusté en temps réel par un contrôle de la puissance optique couplée. Cette étape nécessite l’intervention d’un opérateur pour effectuer les ajustements.
HAUT DE PAGE3.1.1 Assemblage, encapsulation et alignement
Rappelons que les technologies d’assemblage jouent un rôle prédominant dans le coût de réalisation d’un module optoélectronique. Les technologies énoncées dans le présent paragraphe ne s’intéressent qu’aux solutions d’assemblage utilisées à grande échelle.
Dans la réalisation de modules monovoies ou bidirectionnels (une voie en émission et une voie en réception), les composants sont généralement reportés unitairement dans un boîtier (TO-46 ou TO-18) muni ou non d’une lentille de collimation ou de focalisation (figure 24).
Le composant est directement reporté sur le socle du boîtier lorsque celui-ci est à émission surfacique, comme les VCSEL ou les DEL. Un câblage filaire (bonding, en anglais) permet de reprendre le contact sur le VCSEL ou la photodiode. La photodiode de contre-réaction servant au contrôle de la puissance d’émission est généralement reportée à côté ou sous la source. Les reflets du faisceau sur la fenêtre optique (ou sur la lentille) viennent éclairer...
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Technologies d’interconnexion
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - PÉREZ (J.P.) - Optique géométrique et ondulatoire. - Éditions Masson (1994).
-
(2) - CHARTIER (G.) - Manuel d’optique. - Éditions Hermes (1997).
-
(3) - SMITH (W.J.) - Modern Optical Engineering. - MacGraw-Hill (1990).
-
(4) - KASTLER (A.) - Optique. - Éditions Masson (1992).
-
(5) - SALE (T.E.) - Vertical Cavity Surface Emitting Lasers. - John Wiley & Sons, Inc. (1997).
-
(6) - MICKELSON (A.E.), BASAVANHALLY (N.R.)., LEE (Y.C.) - Optoelectronic Packaging. - John Wiley & Sons, Inc (1997).
-
(7) - BUCHWALD (A.), MARTIN (K.) - Integrated...
ANNEXES
Optical Fibre Communication : OFCEuropean Materials Research Society : E-MRSWorkshop on Optical Communications and Computer Sciences : WOCCSLasers and Electro-Optics Society : LEOSElectronic Components and Technology Conference : ECTCInternational Electronic Packaging Technical Conference : InterPack (IPACK)
HAUT DE PAGE2 Organismes de normalisation et de standardisation
Dans le domaine des interconnexions optiques, on retrouve la plupart des organismes de normalisation et de standardisation du monde de l’électronique et de la microélectronique. Citons à titre d’exemple :
-
l’Union technique de l’électricité (UTE) ;
-
l’International Electrotechnical Commission...
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