Challenges and advances of photonic integrated circuits

The idea of Photonic Integrated Circuits (PICs) appeared in the 1970s, had first achievements in the 1980s with, for example, a laser–modulator. However, recently, due to the demand for increasing bandwidth (100 Gb/s) at lower cost and consumption, and due to semiconductor optoelectronics processing maturity, extremely complex PICs have been developed and industrially produced. This dense integration is an important technological breakthrough, and has a strong impact on optical communication systems with for example cost-effective O/E/O nodes, or transmissions with new modulation formats. This article presents the technological challenges related to PICs, and the major realizations made, up to today. To cite this article: H. Debrégeas-Sillard, C. Kazmierski, C. R. Physique 9 (2008).

RésuméL'idée des circuits photoniques intégrés (PICs) apparue dans les années 1970 a connu des premières réalisations à partir des années 1980 avec par exemple le premier laser – modulateur. Mais récemment, en raison d'une part de la demande pour des débits élevés (100 Gb/s) avec des coûts et une consommation toujours plus faibles, et d'autre part de la maturité des procédés de fabrication des composants optoélectroniques semi-conducteurs, des PICs extrêmement complexes sont développés, et produits industriellement. Cette intégration dense représente un saut technologique important, et a un fort impact sur les systèmes de communications optiques avec par exemple la possibilité de nouveaux formats de modulation, ou de nœuds optiques / électroniques / optiques à un coût abordable. Cet article présente les défis technologiques liés aux PICs, et les principales réalisations. Pour citer cet article : H. Debrégeas-Sillard, C. Kazmierski, C. R. Physique 9 (2008).