Dans notre monde hyperconnecté, les centres de données sont au cœur de secteurs tels que les télécommunications, l’informatique en nuage et le commerce en ligne. Avec l’essor de technologies comme la 5G, l’intelligence artificielle (IA) et l’Internet des objets (IoT, pour Internet of Things), le trafic de données connaît une croissance vertigineuse. Face à la saturation des systèmes classiques, de nouvelles approches sont nécessaires.
En intégrant des modulateurs en niobate de lithium en couche mince (TFLN, pour thin-film lithium niobate) dans une plateforme standardisée, le CSEM entend révolutionner la transmission de données. Cette technologie de pointe promet un transfert plus rapide, plus efficace et plus durable. Selon les analystes, les modulateurs TFLN favoriseront le développement de transceivers basse consommation capables d’atteindre des débits supérieurs à un téraoctet par seconde. Bien plus rapides et dotés d’un meilleur rendement énergétique que les actuels transceivers en silicium (limités à 50–100 Gb/s), ils sont appelés à jouer un rôle central dans les infrastructures numériques de demain.
« Un modulateur TFLN est un composant optique qui encode des données sur un signal lumineux afin de les transmettre via des réseaux en fibre optique. Il exploite les propriétés électro-optiques du niobate de lithium, un matériau reconnu pour sa stabilité, son efficacité énergétique et sa performance à haute fréquence », explique Homa Zarebidaki, Senior R&D Engineer au CSEM. « La technologie des couches minces nous a permis de miniaturiser les modulateurs en niobate de lithium. Cette avancée améliore leurs performances, réduit leur consommation énergétique et facilite leur déploiement dans les circuits intégrés photoniques (PIC, pour photonic integrated circuits). Résultat : une fiabilité et une rentabilité de premier ordre, avec un débit supérieur. »
Les avancées du CSEM dans la technologie TFLN s’inscrivent dans le cadre de partenariats de recherche européens. Le projet LOLIPOP, financé par l’Union européenne, illustre pleinement cette dynamique autour de l’intégration photonique-électronique. En collaboration avec des partenaires tels que PHIX, IMEC et LioniX International, le CSEM a conçu un module embarquant cinq modulateurs TFLN sur une puce en niobate de lithium sur isolant (LNOI, pour lithium niobate on insulator). Avec des fréquences de modulation dépassant 40 GHz et des pertes optiques minimales, ce composant préfigure des systèmes de télécommunications plus rapides et économiques.
Un autre jalon a été franchi dans le cadre du projet Horizon Europe SPRINTER, au sein duquel le consortium a notamment démontré la capacité des modulateurs TFLN du CSEM à assurer la transmission d’un signal Ethernet 10 GbE sur un réseau en fibre optique de 5 km. Les résultats ont révélé un très faible taux d’erreurs binaires (très peu d’erreurs ou de pertes dans les données transmises), gage de fiabilité et de précision. Une performance qui confirme le potentiel de cette technologie comme solution de référence pour des télécommunications à la fois plus rapides et plus rentables.
L’approche du CSEM, et notamment sa plateforme TFLN standardisée, garantit que son modulateur est capable d’évoluer pour accompagner l’émergence de technologies comme l’informatique quantique ou les systèmes d’IA avancés. Adapté aux écosystèmes numériques en mutation, il offre une réponse durable, particulièrement pertinente au regard des enjeux environnementaux. Alors que les centres de données représentent une part significative de la consommation énergétique mondiale, l’adoption de pratiques respectueuses de l’environnement s’impose comme une priorité. Par son efficacité énergétique, le modulateur TFLN contribue à réduire l’empreinte carbone des télécommunications et à promouvoir des technologies photoniques responsables.
Le modulateur TFLN du CSEM marque une rupture dans la transmission de données. En surmontant les obstacles liés à la vitesse, à l’efficacité énergétique, à la durabilité et à la standardisation, cette innovation jette les bases de la connectivité mondiale de demain. Grâce à sa fiabilité et à sa flexibilité, le modulateur TFLN est appelé à transformer des secteurs tels que les télécommunications et l’informatique quantique.
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