Les diodes à puits quantiques multiples en nitrure de gallium présentent intrinsèquement une région de chevauchement de leurs spectres d'émission et de détection, ce qui leur permet d'agir simultanément comme transmetteurs, moniteurs et récepteurs de lumière. Ici, nous intégrons de manière monolithique un transmetteur, un guide d'onde, un moniteur/modulateur et un récepteur dans une petite puce en nitrure de gallium (GaN). La longueur d'onde de fonctionnement du circuit photonique est de 380 à 410 nm. Étant donné que le transmetteur et le récepteur ont des fonctions optiques identiques, une communication lumineuse bidirectionnelle sur puce est établie par le biais du même guide d'onde partagé via un schéma de multiplexage par répartition dans le temps (TDM), conduisant à des architectures de nœuds symétriques et décentralisées. Le moniteur détecte les changements de lumière transmis à l'intérieur du guide d'onde et convertit les signaux optiques en signaux électriques. En association avec un circuit programmable, les informations de retour sont utilisées pour déclencher automatiquement la communication TDM. Ce schéma TDM auto-adaptatif permet une démonstration expérimentale de communication bidirectionnelle avec un changement dynamique entre l'audio et la vidéo. De plus, le moniteur peut également agir en tant que modulateur pour réaliser des circuits intégrés photoniques monolithiques GaN multifonctionnels. Ce travail ouvre la voie au développement de systèmes de détection et de communication tout en lumière dans des plateformes photoniques à l'échelle de la puce pour diverses applications.
Qi et al. (Mercredi) ont étudié cette question.