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Qu’est-ce que la photonique ? A quoi ça sert ?

Mis à jour le 6 juillet 2021
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La Photonique Intégrée est une technologie qui permet de combiner sur une même puce de nombreuses fonctions de traitement de l’information optique, cette dernière étant transportée par les grains de lumière que sont les photons. Ainsi, les dispositifs réalisés en photonique intégrée peuvent être vus comme les équivalents pour les photons des dispositifs microélectroniques pour les électrons.

Les fibres optiques qui relient les différentes puces photoniques entre elles sont quant à elles l’équivalent optique des câbles électriques. Grâce aux micro et nanotechnologies mises en œuvre, des circuits photoniques complexes peuvent être intégrés sur des surfaces inférieures au millimètre carré.

Les circuits intégrés photoniques sont mis en œuvre dans de nombreux domaines : les télécommunications à très haut débit évidemment, mais aussi les capteurs pour l’environnement et la mesure en milieu hostile. La photographie ci-dessous montre un laboratoire sur puce permettant de mesurer de façon sûre et fiable la concentration en plutonium dans du combustible nucléaire dilué dans de l’acide nitrique fortement concentré. La possibilité d’obtenir des mesures fiables sur des volumes très faibles, de l’ordre du nano-litre, limite considérablement les risques de contamination radioactive aussi bien pour les manipulateurs que pour l’environnement. De même, les sources laser intégrées à l’IMEP-LaHC ont été mise en œuvre dans des LIDAR aéroportés dans le but d’augmenter la sécurité en vol des avions de ligne. ST Microelectronics a développé une ligne de transmetteur optoélectronique pour les centres de données d’internet qui combine des fonctions microélectroniques et photonique. La PME grenobloise TeemPhotonics, issue d’un essaimage de l’IMEP-LaHC en 1999, a développé une puce interférométrique ultra précise et compacte dont l’une des applications est la surveillance de l’activité sismique.

D’un point de vue scientifique, il est important de noter que ce sont des puces de photonique intégrée issues d’une collaboration entre différents acteurs du site grenoblois (principalement IPAG et CEA-Leti) qui sont mises en œuvre sur le Very Large Telescope (VLT) du mont Paranal au Chili de l’Observatoire Européen Austral. Leur apport à l’étude des trous noirs a été souligné par les lauréats du prix Nobel de physique 2020.

La photonique Intégrée est une technologie qui permet de combiner sur une même puce de nombreuses fonctions de traitement de l’information optique transportée par les grains de lumière que sont les photons. Ainsi, les dispositifs réalisés en photonique intégrée peuvent être vus comme les équivalents pour les photons des dispositifs microélectroniques pour les électrons. Les fibres optiques qui relient les différentes puces photoniques entre elles sont quant à elles l’équivalent optique des câbles électriques. Grâce aux micro et nanotechnologies mises en œuvre, des circuits photoniques complexes peuvent être intégrés sur des surfaces inférieures au millimètre carré. Les circuits intégrés photoniques sont mis en œuvre dans de nombreux domaines : les télécommunications à très haut débit évidemment, mais aussi les capteurs pour l’environnement et la mesure en milieu hostile. La photographie ci-dessous montre un laboratoire sur puce permettant de mesurer de façon sure et fiable la concentration en plutonium dans du combustible nucléaire dilué dans de l’acide nitrique fortement concentré. La possibilité d’obtenir des mesures fiables sur des volumes très faibles, de l’ordre du nano-litre, limite considérablement les risques de contamination radioactive aussi bien pour les manipulateurs que pour l’environnement. De même, les sources laser intégrées à l’IMEP-LaHC ont été mise en œuvre dans des LIDAR aéroportés dans le but d’augmenter la sécurité en vol des avions de ligne. ST Microelectronics a développé une ligne de transmetteur optoélectronique pour les centres de données d’internet qui combine des fonctions microélectroniques et photonique. La PME grenobloise TeemPhotonics, issue d’un essaimage de l’IMEP-LaHC en 1999, a développé une puce interférométrique ultra précise et compacte dont l’une des applications est la surveillance de l’activité sismique. D’un point de vue scientifique, il est important de noter que ce sont des puces de photonique intégrée issues d’une collaboration entre différents acteurs du site grenoblois (principalement IPAG et CEA-Leti) qui sont mises en œuvre sur le Very Large Telescope (VLT) du mont Paranal au Chili de l’Observatoire Européen Austral. Leur apport à l’étude des trous noirs a été souligné par les lauréats du prix Nobel de physique 2020.
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mise à jour le 6 juillet 2021

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