Brevet FR3071932A1 — publié le 20190405

Commutateurs et réseau d'interconnexion photonique intégré dans une puce optoélectronique Selon des modes de réalisation, la présente invention concerne le domaine des commutateurs d'interconnexion photonique intégrés dans des puces optoélectroniques et des réseaux d'interconnexion photonique intégrés dans des puces optoélectroniques et incluant de tels commutateurs. Il est connu de réaliser des guides linéaires d'ondes optiques, intégrés dans des puces optoélectroniques et aptes à confiner et guider de la lumière. Il est également connu de réaliser des commutateurs d'interconnexion photonique intégrés dans des puces optoélectroniques, permettant de transférer des photons d'un guide d'ondes optiques à un autre guide d'ondes optiques par l'intermédiaire d'un résonateur annulaire de redirection, contrôlable par un signal électrique. Généralement, le résonateur comprend un anneau intégré et un composant électronique intégré adjacent à cet anneau et contrôlable par un signal électrique, l'anneau intégré présentant des portions adjacentes aux guides d'ondes optiques de sorte à former des zones de couplage optique entre l'anneau et les guides d'ondes optiques. En l'absence d'un signal électrique, l'anneau intégré est dans un état dit « non résonant » tel qu'une onde de lumière, amenée à une zone de couplage par un guide d'ondes optiques, traverse cette zone de couplage et poursuit son chemin dans ce guide d'ondes optiques. Par contre, en présence d'un signal électrique, le composant électronique intégré modifie l'état de l'anneau intégré qui est alors placé dans un état dit « résonant » tel qu'une onde de lumière qui atteint une zone de couplage par l'un des guides d'ondes optiques est transférée à l'anneau intégré puis transférée à l'autre guide d'ondes 2 optiques via l'autre zone de couplage, l'onde de lumière poursuivant son chemin dans l'autre guide d'ondes optiques dans un sens opposé. Couramment, les structures décrites ci-dessus sont réalisées sur des substrats de silicium et de silicium sur isolant (SOI). 5 Par ailleurs, le document IEEE TRANSACTIONS ON COMPUTERS VOL. 65 NO 6 JUNE 2016 propose des réseaux complexes d'interconnexion photonique intégrés dans des puces optoélectroniques, qui comprennent une pluralité de guides d'ondes optiques et une pluralité de commutateurs, tels que décrits ci-dessus, 10 et qui incluent des intersections entre les guides d'ondes optiques, en vue de transférer sélectivement des données et des paquets de données entre des sources et des destinataires, en contrôlant sélectivement les résonateurs. Les réseaux d'interconnexion photonique décrits ci-dessus sont 15 limités par les pertes et diaphonies qui dégradent les signaux transmis lorsque les ondes optiques traversent des intersections ou des résonateurs. Il convient donc de les limiter au maximum. Il est proposé un commutateur élémentaire d'interconnexion photonique intégré dans une puce optoélectronique, qui comprend : 20 un premier et un deuxième guides linéaires d'ondes optiques, qui se croisent en formant une première intersection et qui présentent respectivement des première et seconde extrémités de couplage optique externe, de sorte que les premier et un deuxième guides linéaires d'ondes présentent des premières branches entre ladite intersection et 25 lesdites premières extrémités et présentent des deuxièmes branches entre ladite intersection et lesdites deuxièmes extrémités ; deux premiers résonateurs annulaires photoniques de redirection, comprenant respectivement un anneau unique, couplés respectivement aux premier et deuxième guides d'ondes optiques en 30 des zones locales de couplage optique des premières branches, ces dernières passant entre ces premiers résonateurs, deux deuxièmes résonateurs annulaires photoniques de redirection, comprenant respectivement un anneau unique, couplés respectivement aux premier et deuxième guides d'ondes optiques en 3 des zones locales de couplage optique, ces dernières passant entre ces deuxièmes résonateurs, un troisième guide linéaire d'ondes optiques couplé au premier et au deuxième résonateurs annulaires, situés sur un même côté par 5 rapport à la première branche du deuxième guide d'ondes optiques et la deuxième branche du premier guide d'ondes optiques, en des zones locales de couplage optique, et un quatrième guide linéaire d'ondes optiques couplé au premier et au deuxième résonateurs annulaires situés sur un même côté par 10 rapport à la première branche du premier guide d'ondes optiques et la deuxième branche du deuxième guide d'ondes optiques, en des zones locales de couplage optique ; les troisième et quatrième guides d'ondes optiques présentant des premières extrémités du côté des premiers résonateurs annulaires 15 et des deuxièmes extrémités du côté des deuxièmes résonateurs annulaires. Le troisième guide d'ondes optiques peut ne croiser aucun des autres guides d'ondes optiques et le quatrième guide d'ondes optiques peut ne croiser aucun des autres guides d'ondes optiques. 20 Les premier et troisième guides d'ondes optiques peuvent se croisent et les deuxième et le quatrième guides d'ondes optiques peuvent se croisent, respectivement entre leurs deuxièmes extrémités et les deuxièmes résonateurs annulaires, en formant des deuxième et troisième intersections. 25 Le commutateur élémentaire peut comprendre un axe de symétrie sur lequel se situe ladite intersection entre lesdits premier et deuxième guides d'ondes et de part et d'autre duquel sont respectivement situés lesdits premiers et deuxièmes résonateurs annulaires. 30 Les premières extrémités des troisième et quatrième guides d'ondes optiques et les deuxièmes extrémités des premier et deuxième guides d' ondes optiques peuvent former des entrées d' ondes lumineuses, respectivement des sorties d'ondes optiques, et les premières extrémités des premier et deuxième guides d'ondes optiques 4 et les deuxièmes extrémités des troisième et quatrième guides d'ondes optiques peuvent former des sorties d'ondes lumineuses, respectivement des entrées d'ondes optiques. Il est également proposé un commutateur de base 5 d'interconnexion photonique intégré dans une puce optoélectronique, qui comprend deux commutateurs élémentaires, dans lequel les guides d'ondes de l'un sont sélectivement reliés aux guides d'ondes de l'autre. Les résonateurs desdits commutateurs élémentaires peuvent 10 être aptes à résonner à la même fréquence. Il est également proposé un commutateur complexe d'interconnexion photonique intégré dans une puce optoélectronique, qui comprend un nombre pair de commutateurs élémentaires, dans lequel les guides d'ondes des commutateurs élémentaires adjacents 15 sont reliés sélectivement en série et dans lequel les commutateurs élémentaires sont assujettis par paires à des fréquences différentes. Il est également proposé un commutateur complexe d'interconnexion photonique intégré dans une puce optoélectronique, qui comprend une pluralité de commutateurs de base, dans lequel les 20 guides d'ondes des commutateurs élémentaires adjacents sont reliés sélectivement en série et dans lequel les commutateurs de base sont assujettis à des fréquences différentes. Il est également proposé un réseau d'interconnexion photonique intégré dans une puce optoélectronique, qui comprend des dispositifs 25 optoélectroniques présentant respectivement des ports d'entrées et des ports de sorties d'ondes optiques, qui sont sélectivement reliés via un commutateur de base ou via un commutateur complexe. Des commutateurs d'interconnexion photonique intégrés vont maintenant être décrits à titre d'exemples de réalisation, illustrés par 30 le dessin dans lequel : - la figure 1 représente une vue en plan d'un commutateur élémentaire d'interconnexion photonique intégré ; 5 - la figure 2 représente une vue en plan d'un autre commutateur élémentaire d'interconnexion photonique intégré ; - la figure 3 représente des modes de circulation d'ondes 5 optiques dans le commutateur élémentaire de la figure 1 ; - la figure 4 représente une vue en plan d'un commutateur de base d'interconnexion photonique intégré ; - la figure 5 représente une vue d'un réseau d'interconnexion photonique ; 10 - les figures 6A à 6D représentent des modes de circulation d'ondes optiques dans le commutateur de base de la figure 4 - la figure 7 représente une vue en plan d'un autre commutateur de base d'interconnexion photonique intégré ; 15 - la figure 8 représente une vue en plan d'un autre commutateur de base d'interconnexion photonique intégré ; - la figure 9 représente une vue en plan d'un autre commutateur de base d'interconnexion photonique intégré ; - la figure 10 représente une vue en plan d'un autre 20 commutateur de base d'interconnexion photonique intégré ; - la figure 11 représente une vue en plan d'un commutateur complexe d'interconnexion photonique intégré ; et - la figure 12 représente une vue en plan d'un autre commutateur complexe d'interconnexion photonique 25 intégré ; Sur la figure 1 est illustré un commutateur élémentaire d'interconnexion photonique 1, intégré dans une puce optoélectronique, dans lequel les guides d'optiques qui vont être décrits sont dans un même plan général. 30 Le commutateur élémentaire 1 comprend un premier et un deuxième guides linéaires d'ondes optiques 2 et 3, qui se croisent en formant une intersection 4 et qui présentent respectivement des première et seconde extrémités 2a, 2b et 3a, 3b de couplage optique externe, de sorte que les premier et un deuxième guides linéaires 6 d'ondes 2 et 3 présentent des premières branches 5 et 6 entre l'intersection 4 et les premières extrémités 2a et 3a et présentent des deuxièmes branches 7 et 8 entre l'intersection 4 et les deuxièmes extrémités 2b et 3b. 5 Le commutateur élémentaire 1 comprend deux premiers résonateurs annulaires photoniques de redirection 9 et 10 couplés respectivement aux premières branches 5 et 6 des premier et deuxième guides d'ondes optiques 2 et 3 en des zones locales de couplage optique 11 et 12 des premières branches 5 et 6, ces branches 5 et 6 10 passant entre ces premiers résonateurs 9 et 10. Le commutateur élémentaire 1 comprend deux deuxièmes résonateurs annulaires photoniques de redirection 13 et 14 couplés respectivement aux deuxièmes branches 7 et 8 des premier et deuxième guides d'ondes optiques 2 et 3 en des zones locales de couplage 15 optique 15 et 16 des deuxièmes branches 7 et 8, ces branches 7 et 8 passant entre ces deuxièmes résonateurs 13 et 14. Le commutateur élémentaire 1 comprend un troisième guide linéaire d'ondes optiques 17 couplé au premier et au deuxième résonateurs annulaires 10 et 13, situés sur un même côté par rapport à 20 la première branche 6 du deuxième guide d'ondes optiques 3 et la deuxième branche 7 du premier guide d'ondes optiques 2, en des zones locales de couplage optique 18 et 21. Le commutateur élémentaire 1 comprend un quatrième guide linéaire d'ondes optiques 20 couplé au premier et au deuxième 25 résonateurs annulaires 9 et 14 situés sur un même côté par rapport à la première branche 5 du premier guide d'ondes optiques 2 et la deuxième branche 8 du deuxième guide d'ondes optiques 3, en des zones locales de couplage optique 19 et 22. Les troisième et quatrième guides d'ondes optiques 17 et 20 30 présentent des premières extrémités 17a et 20a du côté des premiers résonateurs annulaires 9 et 10 et des deuxièmes extrémités 17b et 20b du côté des deuxièmes résonateurs annulaires 13 et 14. Les résonateurs annulaires 9, 10, 13 et 14 comprennent respectivement des anneaux uniques 23, 24, 25 et 26 formant des 7 guides d'ondes optiques. Ces anneaux 23, 24, 25 et 26 sont adjacents aux guides d'ondes correspondants précités avec lesquels ils constituent les zones locales de couplage optiques correspondantes précités. 5 Les anneaux 23, 24, 25 et 26 sont respectivement associés à des composants intégrés (non représentés), qui, lorsqu'ils sont soumis à des signaux électriques, sont aptes à modifier l'état des résonateurs annulaires 9, 10, 13 et 14. Selon une disposition particulière illustrée sur la figure 1, le 10 commutateur élémentaire 1 présente avantageusement un axe géométrique longitudinal de symétrie 27 (de gauche à droite sur la figure 1) passant par l'intersection 4. Les anneaux 9 et 10 et les anneaux 13 et 14 sont respectivement disposés symétriquement par rapport à l'axe 15 longitudinal 27. Les centres des anneaux 9 et 14 et les centres des anneaux 10 et 13 sont disposés sur des lignes 28 et 29 parallèles à l'axe longitudinal 17 et symétriques par rapport à l'axe longitudinal 27. Les guides d'ondes optiques 2 et 3 sont symétriques par rapport 20 à l'axe longitudinal 17. Les guides d'ondes optiques 17 et 20 sont symétriques par rapport à l'axe longitudinal 17. Les guides d'ondes optiques 2 et 3 comprennent des portions rectilignes 30 et 31 qui se croisent en formant l'intersection 4 et qui 25 sont orientées à 45° par rapport à l'axe de symétrie 27 en formant une croix. Le guide d'ondes optiques 2 comprend une portion longitudinale 32 qui relie une extrémité de sa portion 30 et son extrémité de couplage externe 2a et avec laquelle l'anneau 9 est couplé 30 en un endroit et comprend une portion longitudinale 33 qui relie l'autre extrémité de sa portion 30 et son extrémité de couplage externe 2b et avec laquelle l'anneau 13 est couplé en un endroit. Le guide d'ondes optiques 3 comprend une portion longitudinale 34 qui relie une extrémité de sa portion 31 et son 8 extrémité de couplage externe 3a et avec laquelle l'anneau 10 est couplé en un endroit et comprend une portion longitudinale 35 qui relie l'autre extrémité de sa portion 31 et son extrémité de couplage externe 3b et avec laquelle l'anneau 14 est couplé en un endroit. 5 Les guides d' ondes optiques 17 et 20 s' étendent longitudinalement et sont symétriques par rapport à l'axe longitudinal 17. Les premières extrémités 2a, 3a, 17a et 20a des guides d'ondes optiques 2, 3, 17 et 20 sont orientées dans un sens de l'axe 10 longitudinal 17 (vers la gauche sur la figure 1) et les secondes extrémités 2b, 3b, 17b et 20b des guides d'ondes optiques 2, 3, 17 et 20 sont orientées dans l'autre sens de l'axe longitudinal 17 (vers la droite sur la figure 1). Les premières extrémités 17a et 20a sont plus éloignées de l'axe longitudinal 17 que les premières extrémités 2a et 15 3a. Les secondes extrémités 17b et 20b sont plus éloignées de l'axe longitudinal 17 que les secondes extrémités 2b et 3b. Selon une autre configuration illustrée sur la figure 2, un commutateur élémentaire 101 se différencie du commutateur élémentaire 1 par le fait que les parties des premier et troisième guides 20 d'ondes optiques 2 et 17, situées entre les zones de couplage optiques 15 et 21 et les deuxièmes extrémités 2b et 17b, se croisent en formant une intersection 36 et que les parties des deuxième et quatrième guides d'ondes optiques 3 et 20, situées entre les zones de couplage optiques 16 et 22 et les deuxièmes extrémités 3b et 20b, se croisent en formant 25 une intersection 37. Dans la disposition particulière décrite plus haut, les guides d'ondes optiques 2 et 17 de cette autre configuration sont modifiés et présentent des portions rectilignes intermédiaires 38 et 39 à 45° par rapport à l'axe longitudinal qui se croisent en formant l'intersection 30 36 et les guides d'ondes optiques 3 et 20 sont modifiés et présentent des portions intermédiaires 40 et 41 à 45° par rapport à l'axe longitudinal qui se croisent en formant l'intersection 37. Les intersections 36 et 37 sont symétriques par rapport à l'axe longitudinal 27 et sont respectivement sur les lignes longitudinales 29 et 28. 9 Comme précédemment, les premières extrémités 17a et 20a sont plus éloignées de l'axe longitudinal 17 que les premières extrémités 2a et 3a, tandis que, contrairement à précédemment, les secondes extrémités 2b et 3b sont plus éloignées de l'axe longitudinal 17 que les 5 secondes extrémités 17b et 20b. Le commutateur élémentaire 1 et le commutateur élémentaire 101 fonctionnent de la manière suivante. D'une manière générale, en l'absence de signal électrique d'activation des quatre résonateurs annulaires 9, 10, 13 et 14, les 10 quatre anneaux 23, 24, 26 et 26 sont dans un état « OFF » (état non- résonnant). Une onde lumineuse entrant par l'une des extrémités des quatre guides d'ondes optiques 2, 3, 17 et 20 ressort par son autre extrémité. Egalement d'une manière générale, en présence d'un signal 15 électrique activant lesdits composants électroniques intégrés associés à l'un des résonateurs annulaires 9, 10, 13 et 14, l'anneau correspondant est dans un état « ON » (état résonnant). L'onde lumineuse entrant par une extrémité de l'un des guides d'ondes optiques adjacent à cet anneau est redirigée vers l'autre guide d'ondes optiques adjacent à cet 20 anneau, via cet anneau. Il est néanmoins admis que dans chaque guide d'ondes optiques, une onde ne peut circuler que dans un sens et que, donc, une extrémité d'un guide d'ondes optiques constitue uniquement soit une entrée de réception d'une onde lumineuse soit une sortie d'émission 25 d'une onde lumineuse. Aussi, la configuration suivante peut être admise, en vue de former un commutateur élémentaire à quatre entrées et quatre sorties (4x4). Les extrémités 2b, 3b, 17a et 20a des guides d'ondes optiques 30 2, 3, 17 et 20 constituent des entrées d'ondes lumineuses. Les extrémités 2a, 3a, 17b et 20b des guides d'ondes optiques 2, 3, 17 et 20 constituent des sorties d'ondes lumineuses. Les entrées et les sorties ci-dessus sont symbolisées sur le dessin par des flèches correspondantes entrantes et sortantes. 10 Lorsqu'aucun des résonateurs annulaires 9, 10, 13 et 14, n'est activé, des ondes lumineuses peuvent être acheminées directement de l'extrémité d'entrée à l'extrémité de sortie des guides d'ondes 2, 3, 17 et 20. 5 Dans un cas de fonctionnement illustré sur la figure 3 relativement au commutateur 1, si le résonateur annulaire 10 est activé, une onde lumineuse entrant par l'extrémité 17a du guide d'ondes optiques 17 est dérivée par ce résonateur annulaire 10 vers le guide d'ondes optiques 3 et est acheminée à l'extrémité de sortie 3a de 10 ce guide d'ondes optiques 3. Une onde lumineuse peut être acheminée directement de l'extrémité d'entrée 2b du guide d'ondes optiques 2 à l'extrémité de sortie 2a de ce guide d'ondes optiques 2. Par contre, si une onde lumineuse entrait par l'entrée 3b du 15 guide d'ondes optiques 3, elle ne pourrait être acheminée vers la sortie 3a de ce guide d'ondes optiques 3 car cette sortie est déjà occupée par l'onde déviée provenant du guide d'ondes optiques 17. Selon une alternative, une onde lumineuse peut être acheminée directement de l'extrémité d'entrée 20a du guide d'ondes optiques 20 à 20 l'extrémité de sortie 20b de ce guide d'ondes optiques 20. Par contre, si une onde lumineuse entrait par l'entrée 3b du guide d'ondes optiques 3, elle ne pourrait être dérivée par le résonateur annulaire 14 vers le guide d'ondes optiques 20 déjà ainsi occupé. Selon une autre alternative, une onde lumineuse entrant par 25 l'entrée 3b du guide d'ondes optiques 3 peut être dérivée par le résonateur annulaire 14 vers le guide d'ondes optiques 20 pour être dirigée vers la sortie 20b du guide d'ondes optiques 20. Par contre, si une onde lumineuse entrait par l'entrée 20a du guide d'ondes optiques 20, elle ne pourrait être acheminée à l'extrémité 20b du guide d'ondes 30 optiques 20 déjà ainsi occupé. Il en résulte que le commutateur élémentaire 1 est dit « bloquant ». D'autres cas de fonctionnement peuvent être élaborés par équivalence au cas décrit ci-dessus en activant respectivement les résonateurs annulaires 9, 13 et 14. 11 Les cas ci-dessus s'appliquent de façon équivalente au commutateur élémentaire 101. Dans le cas où les résonateurs annulaires 9, 10, 13 et 14 sont aptes à résonner à une fréquence X, les commutateurs élémentaires 1 et 5 101 sont aptes à diriger ou rediriger des ondes lumineuses établies à cette fréquence. Ayant défini ci-dessus des commutateurs élémentaires 1 et 101, on va maintenant décrire des commutateurs de base à quatre entrées et quatre sorties (4x4), incluant des paires ou couples de commutateurs 10 élémentaires reliés « en série ». Il est précisé que l'expression « en série » signifie que les guides d'ondes d'un commutateur élémentaire sont sélectivement reliés aux guides d'ondes de l'autre commutateur élémentaire selon des modes spécifiques de couplage. Il est précisé que le mot 15 « sélectivement » signifie que l'un quelconque des guides d'ondes d'un commutateur élémentaire peut être relié à l'un quelconque des guides d'ondes de l'autre commutateur élémentaire. Comme illustré sur la figure 4, un commutateur de base 201 comprend des premier et deuxième commutateurs élémentaires 1 reliés 20 « en série », dans un mode de couplage tel que les deuxièmes extrémités 2b, 3b, 17b et 20b du premier commutateur élémentaire (à gauche sur la figure 4) sont reliées aux premières extrémités 2a, 3a, 17a et 20a du deuxième commutateur élémentaire (à droite sur la figure 4). 25 Ainsi, les premiers guides d'ondes optiques 2, les deuxièmes guides d'ondes optiques 3, les troisièmes guides d'ondes optiques 17 et les quatrièmes guides d'ondes optiques 20 des deux commutateurs élémentaires 1 sont respectivement reliés « en série ». Sur la figure 5 est illustré un réseau d'interconnexion 30 photonique intégré dans une puce optoélectronique, qui comprend des dispositifs optoélectroniques D1, D2, D3 et D4 présentant respectivement des ports d'entrées Pie, P2e, P3e et P4e et des ports de sorties Pis, P2s, P3s et P4s d'ondes optiques, qui sont sélectivement reliés via le commutateur de base 201. 12 Par exemple, comme illustré sur la figure 4, d'une part (à gauche sur la figure 4) des premières extrémités 2a, 3a, 17a et 20a, extérieures, des guides d'ondes du premier commutateur élémentaire 1 sont respectivement reliées aux ports P3e, P4e, Pis et P2s et d'autre 5 part (à droite sur la figure 4) les deuxièmes extrémités 2b, 3b, 17b et 20b, extérieures, des guides d'ondes du deuxième commutateur élémentaire 1 sont respectivement reliées aux ports P3s, P4s, P2e et Pie. Il est considéré à titre de condition de fonctionnement que 10 chacun des dispositifs D1 à D4 ne peut, à un instant donné, recevoir d'ondes lumineuses provenant que d'un seul dispositif autre que lui-même. Il est également considéré à titre de condition de fonctionnement qu'une onde lumineuse entrant dans l'un des 15 commutateurs élémentaires 1 ne peut être dérivée que pour sortir de ce commutateur élémentaire 1. Des modes de circulations ou chemins optiques décrits ci-dessous à titre d'exemples en référence aux figures 6A à 6D, peuvent alors être réalisés en activant sélectivement les résonateurs 9, 10, 13 et 20 14 des commutateurs élémentaires 1 du commutateur de base 201. Comme illustré sur la figure 6A, les résonateurs 9, 10, 13 et 14 des commutateurs élémentaires 1 ne sont pas activés. Alors, des ondes lumineuses issues des ports de sorties Pis, P2s sont acheminées directement vers les ports d'entrées P2e et Pie 25 via les troisième et quatrième guides d'ondes 17 et 20, respectivement « en série », des commutateurs élémentaires 1 et des ondes lumineuses issues des ports de sortie P3s et P4s sont acheminées directement vers les ports d'entrées P4e et P3e via les premier et deuxième guides d'ondes 2 et 3, respectivement « en série », des commutateurs 30 élémentaires 1. Comme illustré sur la figure 6B, les résonateurs 9 et 10 du premier commutateur élémentaire 1 et du deuxième commutateur élémentaire 1 sont activés. 13 Alors, une onde lumineuse issue du port Pis est dérivée vers le port P4e via le résonateur 10 du premier commutateur 1, une onde lumineuse issue du port P2s est dérivée vers le port P3e via le résonateur 9 du premier commutateur élémentaire 1, une onde 5 lumineuse issue du port P3s est dérivée vers le port Pie via le résonateur 9 du deuxième commutateur élémentaire 1, une onde lumineuse issue du port P4s est dérivée vers le port P2e via le résonateur 10 du deuxième commutateur élémentaire 1. Comme illustré sur la figure 6C, le résonateur 14 du premier 10 commutateur élémentaire 1 et le résonateur 9 du deuxième commutateur élémentaire 1 sont activés. Alors, une onde lumineuse issue du port Pis est directement acheminée vers le port P2e, une onde lumineuse issue du port P4s est directement acheminée vers le port P3e, une onde lumineuse issue du 15 port P2s est dérivée vers le port P4e via le résonateur 14 du premier commutateur élémentaire 1, une onde lumineuse issue du port P3s est dérivée vers le port Pie via le résonateur 9 du deuxième commutateur élémentaire 1. Comme illustré sur la figure 6D, le résonateur 10 du premier 20 commutateur élémentaire 1 et le résonateur 13 du deuxième commutateur élémentaire 1 sont activés. Alors, une onde lumineuse issue du port P2s est directement acheminée vers le port Pie, une onde lumineuse issue du port P4s est directement acheminée vers le port P3e, une onde lumineuse issue du 25 port Pis est dérivée vers le port P4e via le résonateur 10 du premier commutateur élémentaire 1, une onde lumineuse issue du port P3s est dérivée vers le port P2e via le résonateur 13 du deuxième commutateur élémentaire 1. D'autres modes de circulations ou chemins optiques peuvent 30 être envisagés. Il résulte de ce qui précède que, les conditions précitées étant respectées, les dispositifs D1 à D4 peuvent, sélectivement, échanger des ondes optiques via le commutateur de base 201, sans blocage car n'importe quel dispositif 101 à 104 peut librement transmettre des 14 informations vers n'importe quel autre dispositif en respectant simplement le fait qu'un dispositif ne peut recevoir (respectivement émettre) que des signaux provenant (respectivement en direction) d'un seul autre dispositif à la fois. Ainsi, le commutateur de base 201 est 5 dit « non-bloquant ». Dans le cas où les résonateurs annulaires des commutateurs élémentaires 1 sont aptes à résonner à une fréquence X, le commutateur de base 201 est apte à diriger ou rediriger des ondes lumineuses établies à cette fréquence. 10 Comme illustré sur la figure 7, un commutateur de base 301 comprend deux commutateurs élémentaires 101 reliés « en série », tête-bêche, dans un mode de couplage tel que les deuxièmes extrémités 2b, 3b, 17b et 20b de l'un des commutateurs élémentaires 101 sont reliées aux deuxièmes extrémités 2b, 3b, 17b et 20b de l'autre 15 commutateur élémentaire 101. Ainsi, les premiers guides d'ondes optiques 2, les deuxièmes guides d'ondes optiques 3, les troisièmes guides d'ondes optiques 17 et les quatrièmes guides d'ondes optiques 20 des deux commutateurs élémentaires 101 sont respectivement reliés « en série », en constituant 20 un commutateur de base à quatre entrées et quatre sorties (4x4). En fait, le commutateur de base 301 ne se différencie du commutateur de base 201 que par l'existence des intersections 36 et 37. Des modes de circulations ou chemins optiques décrits 25 précédemment à titre d'exemples en référence aux figures 6A à 6D sont directement applicables au commutateur de base 301. Dans le cas où les résonateurs annulaires des commutateurs élémentaires 101 sont aptes à résonner à une fréquence X, le commutateur de base 301 est apte à diriger ou rediriger des ondes 30 lumineuses établies à cette fréquence. Comme illustré sur la figure 8, un commutateur de base 401 comprend deux commutateurs élémentaires 101 reliés « en série », dans un mode de couplage tel que les deuxièmes extrémités 2b, 3b, 17b et 20b des guides d'ondes optiques 2, 3, 17 et 20 de l'un des 15 commutateurs élémentaires sont reliées aux premières extrémités 2b, 3b, 17b et 20b des guides d'ondes optiques 2, 3, 17 20 de l'autre commutateur élémentaire. Ainsi, les premier, deuxième, troisième et quatrième guides 5 d'ondes optiques 2, 3, 17 et 20 de l'un des commutateurs élémentaires 101 sont respectivement reliés aux troisième, quatrième, deuxième et premier guides d'ondes optiques 17, 20, 3 et 2 de l'autre commutateur élémentaire 101. Par exemple, d'une part (à gauche sur la figure 8) des 10 premières extrémités 2a, 3a, 17a et 20a, extérieures, des guides d'ondes du premier commutateur élémentaire 101 sont respectivement reliées aux ports P3e, P4e, Pis et P2s et d'autre part (à droite sur la figure 8) les deuxièmes extrémités 2b, 3b, 17b et 20b, extérieures, des guides d'ondes du deuxième commutateur élémentaire 101 sont 15 respectivement reliées aux ports Pie, P2e, P4s et P3s. Des conditions de fonctionnement équivalentes à celles mentionnées précédemment étant respectées, des modes de circulations ou chemins optiques peuvent être réalisés en activant sélectivement les résonateurs 9, 10, 13 et 14 des deux commutateurs élémentaires 101 du 20 commutateur de base 401, de sorte que les dispositifs D1 à D4 peuvent, sélectivement, échanger des ondes lumineuses via le commutateur de base 401, sans blocage. Le commutateur de base 401 est également « non-bloquant ». Dans le cas où les résonateurs annulaires des commutateurs 25 élémentaires 101 sont aptes à résonner à une fréquence X, le commutateur de base 401 est apte à diriger ou rediriger des ondes lumineuses établies à cette fréquence. Comme illustré sur la figure 9, un commutateur de base 501 comprend deux commutateurs élémentaires, à savoir un commutateur 30 élémentaire 1 (à gauche sur la figure 9) et un commutateur élémentaire 101 (à droite sur la figure 9), reliés « en série », dans un mode de couplage tel que les deuxièmes extrémités 2b, 3b, 17b et 20b des guides d'ondes optiques 2, 3, 17 et 20 du commutateur élémentaire 1 sont reliées respectivement aux premières extrémités 3a, 2a, 17a et 20a 16 des guides d'ondes optiques 3, 2, 17 et 20 du commutateur élémentaire 101. Ainsi, les premier, deuxième, troisième et quatrième guides d'ondes optiques 2, 3, 17 et 20 du commutateur élémentaire 101 sont 5 « en série » avec les deuxième, premier, troisième et quatrième guides d'ondes optiques du commutateur élémentaire 1. Par exemple, d'une part (à gauche sur la figure 9) des premières extrémités 2a, 3a, 17a et 20a, extérieures, des guides d'ondes du premier commutateur élémentaire 1 sont respectivement 10 reliées aux ports P3e, P4e, Pis et P2s et d'autre part (à droite sur la figure 9) les deuxièmes extrémités 2b, 3b, 17b et 20b, extérieures, des guides d'ondes du deuxième commutateur élémentaire 101 sont respectivement reliées aux ports P3s, P4s, P2e et Pie. Des conditions de fonctionnement équivalentes à celles 15 mentionnées précédemment étant respectées, des modes de circulations ou chemins optiques peuvent être réalisés en activant sélectivement les résonateurs 9, 10, 13 et 14 des deux commutateurs élémentaires 1 et 101 du commutateur de base 501, de sorte que les dispositifs D1 à D4 peuvent, sélectivement, échanger des ondes lumineuses via le 20 commutateur de base 501, sans blocage. Le commutateur de base 501 est également « non-bloquant ». Dans le cas où les résonateurs annulaires des commutateurs élémentaires 1 et 101 sont aptes à résonner à une fréquence X, le commutateur de base 501 est apte à diriger ou rediriger des ondes 25 lumineuses établies à cette fréquence. Comme illustré sur la figure 10, un commutateur de base 601 comprend deux commutateurs élémentaires, à savoir, un commutateur élémentaire 1 (à droite sur la figure 10) et un commutateur élémentaire 101 (à gauche sur la figure 10), reliés « en série », mais dans un mode 30 de couplage tel que les deuxièmes extrémités 2b, 3b, 17b et 20b des premier, deuxième, troisième et quatrième guides d'ondes optiques 2, 3, 17 et 20 du commutateur élémentaire 1 sont reliées respectivement aux premières extrémités 17a, 20a, 3a et 2a du commutateur élémentaire 101. 17 Ainsi, les premier, deuxième, troisième et quatrième guides d'ondes optiques 2, 3, 17 et 20 du commutateur élémentaire 1 sont reliés « en série » avec les premier troisième, quatrième, deuxième guides d'ondes optiques 17, 20, 3 et 2 du commutateur élémentaire 5 101. Par exemple, d'une part (à gauche sur la figure 10) des premières extrémités 2a, 3a, 17a et 20a, extérieures, des guides d'ondes du commutateur élémentaire 101 sont respectivement reliées aux ports P3e, P4e, Pis et P2s et d'autre part (à droite sur la figure 10) 10 les deuxièmes extrémités 2b, 3b, 17b et 20b, extérieures, des guides d'ondes du deuxième commutateur élémentaire 101 sont respectivement reliées aux ports Pie, P2e, P4s et P3s. Des conditions de fonctionnement équivalentes à celles mentionnées précédemment étant respectées, des modes de circulations 15 ou chemins optiques peuvent être réalisés en activant sélectivement les résonateurs 9, 10, 13 et 14 des deux commutateurs élémentaires 1 et 101 du commutateur de base 601, de sorte que les dispositifs D1 à D4 peuvent, sélectivement, échanger des ondes lumineuses via le commutateur de base 601, sans blocage. Le commutateur de base 601 20 est également «non-bloquant ». Dans le cas où les résonateurs annulaires sont aptes à résonner à une fréquence X, le commutateur de base 601 est apte à diriger ou rediriger des ondes lumineuses établies à cette fréquence. Ayant défini ci-dessus des commutateurs de base, on va 25 maintenant décrire des commutateurs complexes incluant des commutateurs de base formés de paires ou couples de commutateurs élémentaires. Comme illustré sur la figure 11, un commutateur complexe 1001, à quatre entrées et quatre sorties (4x4) pouvant être 30 respectivement reliées aux dispositifs D1 à D4, comprend un nombre pair de commutateurs élémentaires 101, tels que décrits en référence à la figure 1, qui sont reliés « en série », les uns à la suite des autres comme décrit précédemment en référence à la figure 8. 18 Les commutateurs élémentaires 101 sont assemblés par exemple en deux groupes 1002A et 1002B « en série » qui comprennent chacun des commutateurs élémentaires 101, spécifiquement repérés, dans chaque groupe, par les références 101(X1)... 101(Xi)..., les 5 commutateurs élémentaires 101(X1) étant adjacents. Chaque groupe peut comprendre un nombre pair ou impair de commutateurs élémentaires 101. Ainsi, chaque groupe peut comprendre, « en série », un commutateur élémentaire 101(X1) et un commutateur élémentaire 10 101(Xi), un commutateur élémentaire 101(X1) et deux commutateurs élémentaires 101(Xi) et 101(Xk), un commutateur élémentaire 101(X1) et trois commutateurs élémentaires 101(Xi), 101(Xk) et 101(X1), et ainsi de suite. Avantageusement, les commutateurs élémentaires 101(X1), 15 101(Xi) sont respectivement tels que leurs résonateurs respectifs 9, 10, 13 et 14 sont aptes à dériver des ondes lumineuses présentant respectivement des fréquences différentes Xl, Ainsi, chaque paire de commutateurs élémentaires 101(X1), 101(Xi), dont l'un est du groupe 1002A et l'autre du groupe 1002B, se 20 comporte spécifiquement de façon équivalente aux paires de commutateurs élémentaires 101 du commutateur de base 401 décrit précédemment en référence à la figure 8. Compte tenu de ce que chaque paire de commutateurs élémentaires 101(X1), 101(Xi), est « non bloquante », le commutateur 25 complexe 1001 est « non-bloquant ». Ainsi, des ondes lumineuses entrantes incluant des fréquences Xl, Xi sont dirigées ou redirigées par respectivement les commutateurs de base constitués respectivement par les paires de commutateurs élémentaires 101(X1) et 101(Xi). 30 L'onde lumineuse à la fréquence X1 est dirigée ou redirigée par la paire de commutateurs élémentaires 101(X1) et traverse les autres commutateurs élémentaires sans être redirigée. 19 L'onde lumineuse à la fréquence Xi est dirigée ou redirigée par la paire de commutateurs élémentaires 101(Xi) et traverse les autres commutateurs élémentaires sans être redirigée. Il résulte de ce qui précède que dans le cas où il convient de 5 rediriger des ondes lumineuses comprenant deux fréquences, le commutateur complexe 1001 comprend quatre commutateurs élémentaires 101 formant deux paires de commutateurs de base 401 allouées respectivement aux deux fréquences. Dans le cas où il convient de rediriger des ondes lumineuses 10 comprenant trois fréquences, le commutateur complexe 1001 comprend six commutateurs élémentaires 101 formant trois paires de commutateurs de base 401 allouées respectivement aux trois fréquences. Plus généralement, dans le cas où il convient de rediriger des 15 ondes lumineuses comprenant m fréquences, le commutateur complexe 1001 comprend deux fois m commutateurs élémentaires 101 formant m paires de commutateurs de base 401 allouées respectivement aux m fréquences. Selon des variantes de réalisation, les commutateurs 20 élémentaires 101 composant le commutateur complexe 1001, respectivement alloués par paires à des ondes lumineuses de fréquences X1 et Xi pourraient être imbriqués de façons différentes. Comme illustré sur la figure 12, un commutateur complexe 2001, à quatre entrées et quatre sorties (4x4) pouvant être 25 respectivement reliées aux dispositifs Dl à D4, comprend un nombre pair de commutateurs élémentaires reliés « en série », par exemple selon une configuration suivante. Les commutateurs élémentaires sont assemblés par exemple en deux groupes 2002A et 2002B « en série ». Chaque groupe peut 30 comprendre un nombre pair ou impair de commutateurs élémentaires. Plus spécifiquement, chaque groupe 2002A comprend au moins deux commutateurs élémentaires 101 reliés « en série » conformément au commutateur de base 401 décrit précédemment en référence à la figure 8. 20 Les commutateurs élémentaires 101 du groupe 2002A et ceux du groupe 2002B sont disposés tête-bêche de sorte que les commutateurs élémentaires 101 adjacents, dont l'un est du groupe 2002A et l'autre est du groupe 200B, sont reliés conformément au 5 commutateur de base 301 décrit en référence à la figure 7. Néanmoins, selon une variante de réalisation, les commutateurs élémentaires 101 pourraient être reliés conformément au commutateur de base 201 décrit en référence à la figure 4. Avantageusement, les commutateurs élémentaires 101 du 10 groupe 2002a et ceux du groupe 2002B sont respectivement tels que leurs résonateurs respectifs 9, 10, 13 et 14 sont aptes à dériver des ondes lumineuses présentant respectivement des fréquences différentes. Sont ainsi constitués, des paires ou couples de commutateurs 15 élémentaires, formant des commutateurs de base, assujettis respectivement aux fréquences différentes Xl, De façon équivalente à l'exemple décrit en référence à la figure 11, chaque paire ou couple de commutateurs élémentaires, formant un commutateur de base, est apte à diriger et rediriger des ondes optiques 20 établies à la fréquence qui leur est allouée, tandis que ces ondes optiques traversent les autres commutateurs élémentaires directement. Selon une variante de réalisation, les commutateurs élémentaires 101 du groupe 2002A et ceux du groupe 2002B pourraient être reliés de façon inverse. 25 Les commutateurs de base et les commutateurs complexes ont été décrits et représentés sur les figures en plaçant les commutateurs élémentaires en ligne. Néanmoins, pour des besoins de topographie dans les puces, les commutateurs élémentaires pourraient être non alignés, de sorte à former par exemple des serpentins. 30 Comme il ressort de ce qui précède, les commutateurs de base décrits et les commutateurs complexes décrits sont non-bloquants, alors qu'ils contiennent des commutateurs élémentaires très simples mais bloquants. Grace à cela, le nombre d'intersections des guides 21 d'ondes REVENDICATIONS1. Commutateur élémentaire d'interconnexion photonique intégré dans une puce optoélectronique, comprenant un premier et un deuxième guides linéaires d'ondes optiques (2, 3), qui se croisent en formant une première intersection (4) et qui présentent respectivement des première et seconde extrémités de couplage optique externe, de sorte que les premier et un deuxième guides linéaires d'ondes présentent des premières branches entre ladite intersection et lesdites premières extrémités et présentent des deuxièmes branches entre ladite intersection et lesdites deuxièmes extrémités ; deux premiers résonateurs annulaires photoniques de redirection (9, 10), comprenant respectivement un anneau unique, couplés respectivement aux premier et deuxième guides d'ondes optiques (2) en des zones locales de couplage optique des premières branches, ces dernières passant entre ces premiers résonateurs, deux deuxièmes résonateurs annulaires photoniques de redirection (13, 14), comprenant respectivement un anneau unique, couplés respectivement aux premier et deuxième guides d'ondes optiques en des zones locales de couplage optique, ces dernières passant entre ces deuxièmes résonateurs, un troisième guide linéaire d'ondes optiques (17) couplé au premier et au deuxième résonateurs annulaires, situés sur un même côté par rapport à la première branche du deuxième guide d'ondes optiques et la deuxième branche du premier guide d'ondes optiques, en des zones locales de couplage optique, et un quatrième guide linéaire d'ondes optiques (20) couplé au premier et au deuxième résonateurs annulaires situés sur un même côté par rapport à la première branche du premier guide d'ondes optiques et la deuxième branche du deuxième guide d'ondes optiques, en des zones locales de couplage optique ; les troisième et quatrième guides d'ondes optiques présentant des premières extrémités du côté des premiers résonateurs annulaires 23 et des deuxièmes extrémités du côté des deuxièmes résonateurs annulaires. 2. Commutateur élémentaire selon la revendication 1, dans lequel le troisième guide d'ondes optiques ne croise aucun des autres 5 guides d'ondes optiques et dans lequel le quatrième guide d'ondes optiques ne croise aucun des autres guides d'ondes optiques. 3. Commutateur élémentaire selon la revendication 1, dans lequel les premier et troisième guides d'ondes optiques se croisent et les deuxième et le quatrième guides d'ondes optiques se croisent, 10 respectivement entre leurs deuxièmes extrémités et les deuxièmes résonateurs annulaires, en formant des deuxième et troisième intersections. 4. Commutateur élémentaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un axe de symétrie sur lequel 15 se situe ladite intersection entre lesdits premier et deuxième guides d'ondes et de part et d'autre duquel sont respectivement situés lesdits premiers et deuxièmes résonateurs annulaires. 5. Commutateur élémentaire selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel les premières extrémités des troisième et quatrième 20 guides d'ondes optiques et les deuxièmes extrémités des premier et deuxième guides d'ondes optiques forment des entrées d'ondes lumineuses, respectivement des sorties d'ondes optiques, et dans lequel les premières extrémités des premier et deuxième guides d'ondes optiques et les deuxièmes extrémités des troisième et 25 quatrième guides d'ondes optiques forment des sorties d'ondes lumineuses, respectivement des entrées d'ondes optiques. 6. Commutateur de base d'interconnexion photonique intégré dans une puce optoélectronique, comprenant deux commutateurs élémentaires selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans 30 lequel les guides d'ondes de l'un sont sélectivement reliés aux guides d'ondes de l'autre. 7. Commutateur de base selon la revendication 6, dans lequel les résonateurs desdits commutateurs élémentaires sont aptes à résonner à la même fréquence. 24 8. Commutateur complexe d'interconnexion photonique intégré dans une puce optoélectronique, comprenant un nombre pair de commutateurs élémentaires selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les guides d'ondes des commutateurs élémentaires 5 adjacents sont reliés sélectivement en série et dans lequel les commutateurs élémentaires sont assujettis par paires à des fréquences différentes . 9. Commutateur complexe d'interconnexion photonique intégré dans une puce optoélectronique, comprenant une pluralité de 10 commutateurs de base selon l'une des revendications 6 et 7, dans lequel les guides d'ondes des commutateurs élémentaires adjacents sont reliés sélectivement en série et dans lequel les commutateurs de base sont assujettis à des fréquences différentes. 10. Réseau d'interconnexion photonique intégré dans une puce 15 optoélectronique, comprenant des dispositifs optoélectroniques (D1, D2, D3, D4) présentant respectivement des ports d'entrées (Pie, P2e, P3e, P4e) et des ports de sorties (Pis, P2s, P3s, P4s) d'ondes optiques, qui sont sélectivement reliés via un commutateur de base selon l'une des revendications 6 et 7 ou via un commutateur complexe selon l'une 20 des revendications 8 et 9.