Les couches minces de niobate de lithium sur isolant : une technologie qui change la donne en photonique intégrée

« Les TFLN dopent les performances dans de multiples domaines », note Hamed Sattari, responsable technologique de la plateforme PIC TFLN au CSEM. « Les propriétés du matériau TFLN sont au cœur de cette innovation, lesquelles permettent de réduire considérablement la consommation d’énergie et la dissipation thermique des dispositifs photoniques par rapport aux autres matériaux des plateformes PIC, contribuant ainsi à une révolution numérique durable. Cela revêt une importance capitale dans les applications liées aux télécommunications ou aux données. » Les TFLN offrent également la possibilité de concevoir des circuits intégrés photoniques plus performants dans des domaines aussi divers que les biocapteurs, la surveillance environnementale et l’informatique quantique.

Le CSEM et ses partenaires soutiennent l’écosystème photonique grâce au service de fonderie Multi-Project Wafer (MPW) du CSEM pour les circuits intégrés photoniques de niobate de lithium (PIC TFLN). Le partage d’un même wafer permet à de nombreux clients, académiques ou industriels, de réaliser le prototypage et la validation de leurs concepts PIC. Ce service contribue à réduire les coûts de développement et l’empreinte environnementale tout en facilitant l’innovation et la coopération au sein de la communauté photonique internationale. Le CSEM fait figure de pionnier et est reconnu comme un leader mondial dans cette gamme de services.

Miraex, une startup spécialisée dans les solutions de capteurs photoniques et d’informatique quantique, a déjà bénéficié du service de fonderie TFLN du CSEM. « En collaborant de manière étroite avec la fonderie du CSEM, nous avons pris une longueur d’avance dans les tests et le développement de notre technologie, le tout à un coût raisonnable. Contrairement à l’avancement de la photonique sur silicium, les TFLN sont une plateforme nouvelle et prometteuse. Nous avons été confrontés à plusieurs difficultés et avons tiré beaucoup de leçons des retours d’information et de la validation du CSEM. Le centre a joué un rôle essentiel dans l’amélioration de notre design et dans la réalisation plus rapide de nos objectifs. Avec leur aide, nous avons pu explorer de nouvelles possibilités en photonique intégrée, ce qui a boosté la croissance de notre startup », explique Phoebe Tengdin, ingénieure optique en cheffe chez Miraex.

Le potentiel des PIC TFLN est immense pour l’avancement de l’électronique durable. Cette technologie, qui consomme moins d'énergie, qui génère moins de chaleur et qui nécessite moins de matériaux, peut favoriser : une économie circulaire, des économies d’énergie, la capacité de s’adapter en cas de forte croissance (scalability), la miniaturisation et des processus industriels plus efficaces.

Les TFLN sont une technologie majeure dans le domaine de la photonique intégrée. Elles ouvrent de nouvelles perspectives non seulement dans les applications photoniques, mais aussi dans des secteurs qui n’ont pas encore exploité cette science, comme l’industrie automobile, l’espace ou le diagnostic médical. En raison de sa fonderie facilement accessible et de son vaste réseau, le CSEM s’est positionné pour satisfaire les besoins émergents dans ces domaines.