506_Vedadi_present

Étude de Modulateurs à Electroabsorption
(MEAs) pour la conversion de longueur
d’onde à haut débit (40Gbit/s)
A.Védadi(1,5), N. El Dahdah(1,2), K. Merghem(1), G. Aubin(1), C. Kazmierski(3), A.
Shen(3), J. Decobert(3), J. Landreau(3), Y. Gottesman(4), B-E. Benkelfat(4),
A. Ramdane(1)
(1)CNRS-LPN route de Nozay 91460 Marcoussis
(2) FranceTelecom R&D, 2 Av. Pierre Marzin, 22307 Lannion
(3)Opto+(Alcatel) route de Nozay 91460 Marcoussis
(4)GET-INT 9 rue Charles Fourrier 91011 Evry
(5)Département d'optique P.M Duffieux, Institut FEMTO-ST, 25030 Besançon
Travail réalisé dans le cadre du projet OPSAVE / MINEFI
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Plan de l’exposé
 Contexte de l’étude : la conversion de longueur
d’onde
 Étude de la dynamique et de la puissance de
saturation de MEAs
 Conclusions & Perspectives
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1. Contexte : conversion de longueur
d’onde
• Augmentation du trafic dans
réseaux WDM
Traitement tout optique du signal
•Conversion de longueur d’onde:
Pannes
Congestions
Redondance
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j
i
Nœud B
Nœud A
j
3
1.
Contexte : les MEAs
• Structure en onde guidée « PIN »
V
P
i
N
hν
Multipuits
quantiques
•Effet Stark confiné :

0
F=0
F0

F
 Application: codage
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0
0

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Contexte: modulation opto-optique par
saturation croisée de l’absorption
Transmission (dB)
1.
transparent
absorbant
Pin (dBm)
 Saturation de l’absorption :
Remplissage des bandes (porteurs
photogénérés)
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1.
Schéma de principe
pompe
0
1
0
V
0
1
0
MEA
1
Sonde
TE
1
Sonde
Paramètres importants :
•Puissance de saturation PSAT
•Temps de récupération de l’absorption 
•Taux d’extinction du signal converti TE
V statique  extraction plus rapide des porteurs
photogénérés
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2.
Etude de MEAs
•Guide d’onde monomode en arête « shallow ridge »:
•Etude de deux structures de MEA : InGaAlAs/InGaAs – substrat InP
100meV
H-E= 836 meV
145meV
E1
L-E= 824 meV
100meV
33meV
LH1
HH1
Structure I
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InGaAlAs
0%, 1eV
InGaAs
-0.30%
Structure II
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2.
Taux de modulation & Insensibilité
à la polarisation
-5
Transmission (dB)
-15
-20
-25
1530nm
1540nm
1550nm
1560nm
1570nm
Structure I
L = 100µm
-30
Structure II
2,0
PDL (dB)
~
~
~
~
~
-10
2,5
-35
1,5
1,0
Structure I
0,5
-40
-4
-3
-2
-1
0
1
Ucd(V)
0,0
-3
-2
-1
0
1
Ucd (V)
 Effet d’électroabsorption (modulation) sur une large bande (>30nm)
 PDL (Polarisation Dependency Loss) < 1dB pour Ucd < -1V
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2.
Puissance de saturation
• Banc de mesure (source à impulsion):
W
FWHM = 0.8ps
A
V
PMOY2
MEA
Coupleur
W
Puissance
moyenne du signal
TBIT=50ns (20MHz)
P
f(L
,U
)
S
A
T
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9
-5
L = 50µm
-10
Esat (pJ)
Transmission (dBm)
1,6
1,2
-15
+0.5V
0V
-0.5V
-1V
-1.5V
-2V
-2.5V
-3V
0,8
-3
-2
-1
0
1
Ucd
-20
-25
-30
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
<Pin> (dBm)
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10
Structure I, 50µm
Structure I, 100µm
Structure II, 120µm
Structure II, 280µm
Esat (pJ)
12
8
4
0
-3
-2
-1
0
1
Vdc (V)
L’énergie de saturation augmente avec la longueur
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2. Temps de recouvrement de l’absorption
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2.
Temps de recouvrement
 (ps)
• Module réalisé dans le cadre OPSAVE (Alcatel)
p=1541nm, cw=1555nm
52
48
44
40
36
32
28
24
20
16
12
8
-1.5V
-2V
-3V
-22
-20
-18
-16
-14
-12
-10
-8
<Pin> (dBm)
Temps de recouvrement proche de 10ps
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Conclusions & Perspectives
Applications systèmes 40 Gbits/s
envisageables
Esat augmente avec la longueur
En cours:
Manipulations systèmes 40Gbits/s
(Lannion, FT R&D – N. El Dahdah et Al.)
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Conclusions & Perspectives
Problème de pertes d’insertion : ~10dB !!!
Réalisation de Transformateurs de mode:
Pertes de couplage réduits
Tolérance d’alignement
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