Les puces photoniques, qui traitent les signaux lumineux, rencontrent des difficultés avec les processus nécessitant des délais précis. Les ondes sonores émergent comme une solution innovante.
Les puces accélèrent le traitement et la transmission des données en utilisant des électrons (électronique) ou des photons (photonique). Cependant, cette rapidité pose problème pour certaines tâches. « Dans des applications critiques comme la recherche précise d'un canal de fréquence, le signal doit être retardé de quelques dixièmes de nanoseconde. Or, la vitesse de la lumière est si élevée que le signal parcourt plusieurs mètres en ce laps de temps. Un trajet de cette longueur ne tient pas sur une puce », explique l'ingénieur Avi Zadok, de l'Université Bar-Ilan en Israël.
Ce défi existe depuis longtemps en électronique analogique, où les ondes sonores résoudent le problème : un signal électrique est converti en onde sonore, qui se propage 100 000 fois plus lentement que la lumière. Ainsi, en quelques dixièmes de nanoseconde, le son ne parcourt que quelques dixièmes de micromètre.
L'équipe de Zadok est la première à intégrer des ondes sonores sur des puces de silicium photoniques. Le défi : les guides d'ondes lumineuses ne retiennent pas le son. Ils ont donc innové avec de nouveaux matériaux. Zadok précise : « Nous laissons le son se propager à la surface de la puce. De plus, les ondes sonores sont habituellement générées par des cristaux piézoélectriques, absents du silicium. Nous évitons d'ajouter d'autres matériaux. »
L'équipe utilise du métal qui se déforme sous l'effet lumineux, générant une tension dans le silicium et produisant des ondes acoustiques de surface. Ces ondes traversent les guides optiques, transférant le signal lumineux avec le délai requis.
