Projet R&T CNES Lanternes Photoniques

Autour d'un projet collaboratif avec le CNES (programme R&T), ALPhANOV a pour objectif de réaliser une lanterne photonique photo-inscrite par laser femtoseconde, fonctionnant à 1550 nm. Ce travail, répondant à un besoin pour les communications optiques en espace libre, s'inscrit dans le développement de nouvelles solutions compactes, à maintien de polarisation et compatibles avec les interfaces photoniques intégrées (PIC). 
 

Quelles technologies pour des lanternes photoniques compatibles avec des contraintes spatiales ?

Les lanternes photoniques sont des composants qui permettent d'atténuer les effets des turbulences rencontrées lors de la propagation d'un signal optique dans l'atmosphère, par exemple lors de communications satellite-Terre. Elles s'utilisent conjointement avec un PIC qui réalise une combinaison cohérente des signaux collectés sur chaque voie monomode afin de récolter le signal haut débit. 

Aujourd'hui, ces lanternes sont principalement fibrées, ce qui limite leur intégration dans des systèmes embarqués et ajoute une complexité pour passer des sorties fibrées à l'interface PIC. Leur fabrication, basée sur la fusion et l'étirage de fibres, limite également le nombre de ports exploitables et ne permet pas simplement de gérer des faisceaux polarisés.

L'inscription par laser femtoseconde nécessite un effort de conception initial, mais une fois maîtrisé, une facilité de production. Le composant final offre également une compatibilité facilitée avec un interfaçage de type PIC. 

C'est dans ce contexte que ce projet R&T vise à proposer une solution photo-inscrite, compacte, à maintien de polarisation et offrant une simplicité d'interfaçage avec les PIC, grâce à l'inscription par laser femtoseconde. Cette approche permet d'envisager des composants mieux adaptés aux contraintes spatiales et plus facilement industrialisables.

Le rôle d'ALPhANOV et des partenaires

ALPhANOV, et plus particulièrement son département "Sources Laser et Composants"
aura la charge du design des lanternes photoniques, de leur inscription, ainsi que de leurs caractérisations pour assurer des niveaux de couplage et de pertes. 

Le centre dispose déjà de stations, de plateformes de caractérisation et du savoir-faire dans la réalisation de guides d'onde et coupleurs, nécessaires à la bonne réalisation du projet. L'architecture d'une lanterne photonique requiert une inscription 3D dans le volume, par conséquent ce projet représente également une opportunité de monter en compétences sur le volet inscription, en développant des méthodes de gestion de la profondeur.

Thales R&T, en collaboration avec TAS-France, participera au projet en assurant la caractérisation des lanternes produites. Leur expertise permettra notamment d'évaluer la performance des dispositifs dans des scénarios représentatifs de communications satellite-sol, afin de confirmer la pertinence de cette technologie dans des environnements opérationnels. 

Ce projet relève du secteur spatial, dans lequel les technologies photoniques émergent comme une solution clé pour répondre aux contraintes environnementales et permettre l'essor des communications optiques de nouvelle génération. 

Durée du projet : 15 mois