Ams Osram développe une plateforme de microVCSEL visant à accélérer les débits de transmission
À l’occasion du salon ECOC 2026, qui se tient à Malaga, en Espagne, Ams Osram présente une plateforme de microVCSEL à émission par la surface de 850 nm ainsi qu’un démonstrateur associant cette technologie à une solution de fibre multicœur développée avec BizLink.
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L’objectif est d’explorer une architecture dite « wide-and-slow », dans laquelle le débit global est réparti sur un grand nombre de voies optiques fonctionnant à des débits unitaires plus faibles.
La multiplication des processeurs et des accélérateurs au sein des grappes de calcul dédiées à l’IA augmente les volumes de données échangés entre les différents éléments du système. Les interconnexions constituent ainsi un facteur important dans la consommation énergétique, la latence et la densité des infrastructures. L’approche étudiée par ams Osram consiste à répartir les données sur un grand nombre de canaux optiques parallèles plutôt qu’à augmenter fortement le débit de quelques canaux.
Des microVCSEL adressables sur substrat silicium
La nouvelle plateforme repose sur des microVCSEL à couche mince (Thin-Film VCSEL pour Vertical-cavity surface emitting lasers) de 850 nm. Les émetteurs sont organisés en matrices avec un pas de 25 µm et peuvent être adressés individuellement. L’intégration sur des substrats en silicium utilisant des TSV (Through-Silicon Vias) fait partie de l’architecture retenue.
Selon les résultats communiqués par ams Osram, la plateforme a permis de réaliser une transmission NRZ sans erreur à 32 Gbit/s. Le fabricant indique une efficacité énergétique d’environ 0,25 pJ/bit. Ces résultats ont été obtenus avec une architecture de microVCSEL intégrée sur un substrat silicium à TSV.
Cette conception vise notamment à augmenter le nombre de voies optiques disponibles tout en conservant une vitesse de transmission unitaire modérée. La densité d’intégration des émetteurs doit permettre de regrouper un nombre important de canaux dans un même composant et de faire évoluer le débit global par ajout de voies.
ams Osram indique également avoir soumis les composants à des essais de fiabilité pendant plus de 2 000 heures, avec des températures de jonction élevées et des conditions de surintensité. Aucun défaut n’aurait été observé au cours de ces essais. Ces résultats correspondent toutefois à des conditions de test spécifiques et ne constituent pas, à eux seuls, une qualification de la durée de vie dans une infrastructure opérationnelle.
Une architecture reposant sur de nombreuses voies optiques
Dans une interconnexion conventionnelle, l’augmentation de la capacité peut notamment passer par l’augmentation du débit de chaque canal. L’architecture « wide-and-slow » explore une autre répartition : le débit total est partagé entre un nombre plus important de voies, chacune fonctionnant à une vitesse moindre.
Cette approche implique de faire évoluer simultanément les différents éléments de la liaison. Les matrices de microVCSEL doivent être associées à des photodétecteurs, à l’électronique de traitement des signaux ainsi qu’à des solutions de fibre et de connectique capables de gérer un nombre élevé de canaux.
ams Osram travaille ainsi sur des matrices de microphotodiodes destinées à compléter ses matrices d’émetteurs. Le fabricant prévoit également des empilements photoniques 3D associant microVCSEL, microphotodiodes et électronique CMOS mixte. L'objectif est de rapprocher les fonctions d'émission, de réception et de traitement électronique afin de réduire les contraintes liées aux interconnexions entre composants.
La plateforme est par ailleurs conçue pour rester compatible avec les infrastructures à fibre multimode existantes, ce qui doit faciliter son intégration dans certaines architectures de liaisons optiques à courte distance.
Un démonstrateur avec une fibre multicœur
À ECOC 2026, ams Osram présente avec BizLink un démonstrateur associant une matrice de microVCSEL adressable en deux dimensions à une solution de fibre multicœur avec connectique. BizLink intervient notamment sur l’intégration de la matrice de fibres, le conditionnement optique et la connectique.
Le démonstrateur doit illustrer la possibilité de distribuer les données sur plusieurs voies optiques parallèles au moyen d'une fibre multicœur. Il est présenté lors de sessions privées destinées à des clients et partenaires industriels.
Pour ams Osram , cette démonstration s’inscrit dans une démarche plus large visant à constituer un écosystème autour des interconnexions « wide-and-slow ». L’entreprise indique travailler avec différents acteurs intervenant notamment dans les essais, les infrastructures de fibres, la connectique, le packaging et l’intégration système.
Une technologie issue des matrices d’émetteurs pour l’éclairage
La plateforme de photonique numérique développée par ams Osram s’appuie notamment sur des technologies mises en œuvre dans Eviyos, son système d’éclairage à matrice d’émetteurs adressables. Le fabricant indique réutiliser dans le domaine des interconnexions optiques plusieurs briques technologiques développées pour cette application, notamment les matrices de microémetteurs, l’intégration CMOS, la fabrication au niveau wafer et certaines techniques de packaging.
Dans le domaine de l’IA, ces technologies sont transposées à des composants optoélectroniques destinés à assurer le transport des données. La société prévoit de poursuivre le développement de cette plateforme en combinant les fonctions d’émission et de réception avec l’électronique de traitement du signal dans des architectures photoniques intégrées.
Les résultats présentés à ECOC 2026 portent ainsi à la fois sur le composant émetteur, avec une matrice de microVCSEL 850 nm fonctionnant à 32 Gbit/s par voie dans les conditions annoncées, et sur l’intégration de plusieurs voies au sein d’une liaison utilisant une fibre multicœur. L’enjeu suivant consiste à valider ces différentes briques dans des architectures d’interconnexion complètes adaptées aux besoins des infrastructures de calcul pour l’IA.
Publié par Youssef Belgnaoui, rédacteur pour Induportals.
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