Brevet FR3074385A1 — publié le 20190531

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 un 20 premier, un deuxième, un troisième et un quatrième commutateurs simples. Chaque commutateur simple comprend un premier et un second guides linéaires d'ondes optiques qui se croisent en formant une intersection et qui présentent respectivement des première et seconde 25 extrémités et des troisième et quatrième extrémités, et comprend un résonateur annulaire photonique de redirection, contrôlables par un signal électrique, pourvu d'un anneau unique formant un guide d'ondes optiques et disposé de sorte que d'une part l'anneau et d'autre part les premier et second guides d'ondes optiques forment entre eux des zones 30 locales de couplage optique situées entre d'une part ladite intersection et d'autre part ladite première extrémité du premier guide d'ondes optiques et ladite troisième extrémité du second guide d'ondes optiques. 3 Le commutateur élémentaire comprend les liaisons optiques suivantes. Une liaison optique relie la deuxième extrémité du premier guide d'ondes optiques du premier commutateur simple à la première 5 extrémité du premier guide d'ondes optiques du deuxième commutateur simple, de sorte que les premiers guides d'ondes optiques des premier et deuxième commutateurs simples sont en série. Une liaison optique relie la quatrième extrémité du second guide d'ondes optiques du premier commutateur simple à la première 10 extrémité du second guide d'ondes optiques du commutateur simple, de sorte que les seconds guides d'ondes optiques des premier et troisième commutateurs simples sont en série, Une liaison optique relie la quatrième extrémité du second guide d'ondes optiques du deuxième commutateur simple à la 15 troisième extrémité du second guide d'ondes optiques du quatrième commutateur simple, de sorte que les seconds guides d'ondes optiques des deuxième et quatrième commutateurs simples sont en série. Une liaison optique relie la deuxième extrémité du premier guide d'ondes optiques du troisième commutateur simple à la première 20 extrémité du premier guide d'ondes optiques du quatrième commutateur simple, de sorte que les premiers guides d'ondes optiques des troisième et quatrième commutateurs simples sont en série. Les première et troisième extrémités du premier commutateur simple, la troisième extrémité du deuxième commutateur simple, la 25 première extrémité du troisième commutateur simple, les deuxième et quatrième extrémités du quatrième commutateur simple, la deuxième extrémité du deuxième commutateur simple et la quatrième extrémité du troisième commutateur simple forment respectivement des extrémités externes d'entrées/sorties. 30 Les résonateurs desdits commutateurs simples peuvent être aptes à résonner à la même fréquence. Les guides d'ondes optiques et les anneaux des résonateurs peuvent être réalisés dans un même plan. 4 Chaque commutateur simple peut présenter un axe de symétrie passant par leur intersection et par le centre de l'anneau de leur résonateur. Le commutateur élémentaire peut présenter un axe de symétrie 5 passant par les intersections et les centres des anneaux des résonateurs des premier et quatrième commutateurs simples. Il est également proposé un commutateur de base, d'interconnexion photonique intégré dans une puce optoélectronique, qui comprend un premier et un second commutateurs élémentaires 10 reliés en série de la manière suivante. Le commutateur de base comprend des liaisons optiques qui relient les extrémités externes du quatrième commutateur simple du premier commutateur élémentaire et les extrémités externes du premier commutateur simple du deuxième commutateur élémentaire, et des 15 liaisons optiques qui relient les extrémités externes du deuxième et du troisième commutateurs simples du premier commutateur élémentaire et les extrémités externes du deuxième et du troisième commutateurs simples du deuxième commutateur élémentaire. Les résonateurs desdits commutateurs simples des premier et 20 deuxième commutateurs élémentaires peuvent 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 25 lequel les commutateurs élémentaires sont reliés 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, 30 qui comprend une pluralité de commutateurs de base, dans lequel les commutateurs élémentaires sont reliés 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 5 optoélectroniques présentant respectivement des ports d'entrées et des ports de sorties d'ondes optiques, qui sont sélectivement reliés via au moins un commutateur de base ou via au moins un commutateur complexe. 5 Des commutateurs d'interconnexion photonique intégrés vont maintenant être décrits à titre d'exemples de réalisation, illustrés par le dessin dans lequel : - la figure 1 représente une vue en plan d'un commutateur simple d'interconnexion photonique intégré ; 10 - la figure 2 représente une vue en plan d'un commutateur élémentaire d'interconnexion photonique intégré ; - la figure 3 représente une vue en plan d'un commutateur de base d'interconnexion photonique intégré ; - la figure 4 représente une vue d'un réseau d'interconnexion 15 photonique ; - les figures 4A à 4E représentent des modes de circulation d'ondes optiques dans le commutateur de base de la figure 3 ; et - la figure 5 représente une vue en plan d'un commutateur 20 complexe d'interconnexion photonique intégré. Sur la figure 1 est illustré un commutateur simple d'interconnexion photonique 1, intégré dans une puce optoélectronique. Le commutateur élémentaire 1 comprend, dans un même plan, 25 un premier et un second 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 a et b et des troisième et quatrième extrémités c et d. Le commutateur simple 1 comprend un résonateur annulaire 30 photonique de redirection 5, contrôlable par un signal électrique. Le résonateur annulaire photonique de redirection 5 comprend un anneau 6 formant un guide d'ondes optiques. L'anneau 6 est réalisé dans le même plan que les guides d'ondes optiques 2 et 3, entre les 6 guides d'ondes optiques 2 et 3 et du côté des extrémités a et c par rapport à l'intersection 4. L'anneau 6 est adjacent d'une part au guide d'ondes optiques 2 de façon à former entre eux une première zone de couplage optique 7 5 et d'autre part au guide d'ondes optiques 3 de façon à former entre eux une zone locale de couplage optique 8, les zones locales de couplage optique 7 et 8 étant situées entre d'une part l'intersection 4 et d'autre part la première extrémité a du premier guide d'ondes optiques 2 et la troisième extrémité c du second guide d'ondes optiques 3. Les zones 10 locales de couplage optique 7 et 8 forment des couplages optiques dits « évanescents ». L'anneau 6 est associé à des composants intégrés (non représentés), qui, lorsqu'ils sont soumis à un signal électrique, sont aptes à modifier l'état du résonateur annulaire 5. 15 Le commutateur simple 1 présente avantageusement, pour des raisons de facilité de fabrication, un axe géométrique longitudinal de symétrie 9 passant par l'intersection 4 et par le centre de l'anneau 6 du résonateur annulaire 5. Sur la figure 1, l'axe géométrique de symétrie 9 s'étend de droite à gauche et l'anneau 6 est à droite par rapport à 20 l'intersection 4. Selon une disposition particulière illustrée sur la figure 1, les guides d'ondes optiques 2 et 3 comprennent des portions rectilignes 2a et 3a rectilignes et parallèles à l'axe de symétrie 9, entre lesquelles est placé l'anneau 6 du résonateur annulaire 5, et des portions rectilignes 25 2b et 3b qui se croisent en formant l'intersection 4 et qui sont orientées à 45° par rapport à l'axe de symétrie 9 en formant une croix. Le commutateur simple 1 fonctionne de la manière suivante. En l'absence de signal électrique d'activation du résonateur 5, l'anneau 6 est dans un état « OFF » (état non-résonnant). Une onde 30 lumineuse entrant par l'une des extrémités du guide d'ondes optiques 2 ressort par l'autre extrémité du guide d'ondes optiques 2 en passant par l'intersection 4 et une onde lumineuse entrant par l'une des extrémités du guide d'ondes optiques 3 ressort directement par l'autre extrémité du guide d'ondes optiques 3 en passant par l'intersection 4. 7 Ces modes de circulation directe d'ondes optiques dans les guides d'ondes 2 et 3 peuvent se produire simultanément. En présence d'un signal électrique activant les composants électroniques intégrés associés au résonateur 5, l'anneau 6 du 5 résonateur 5 est dans un état « ON » (état résonnant). Les redirections suivantes peuvent se produisent. Une onde lumineuse entrant par l'extrémité a du guide d'ondes optiques 2, lorsqu'elle atteint la zone de couplage 7, peut être redirigée vers le guide d'ondes optiques 3 via l'anneau 6. Puis, l'onde 10 lumineuse est dirigée vers l'extrémité c du guide d'ondes optiques 3. Une onde lumineuse entrant par l'extrémité c du guide d'ondes optiques 3, lorsqu'elle atteint la zone de couplage 8, peut être redirigée vers le guide d'ondes optiques 2 via l'anneau 6. Puis, l'onde lumineuse est dirigée vers l'extrémité a du guide d'ondes optiques 2. 15 Une onde lumineuse entrant par l'extrémité b du guide d'ondes optiques 2, lorsqu'elle atteint la zone de couplage 7 après avoir traversé l'intersection 4, est redirigée vers le guide d'ondes optiques 3 via l'anneau 6. Puis, l'onde lumineuse est dirigée vers l'extrémité d du guide d'ondes optiques 3 en traversant l'intersection 4. 20 Une onde lumineuse entrant par l'extrémité d du guide d'ondes optiques 3, lorsqu'elle atteint la zone de couplage 8 après avoir traversé l'intersection 4, est redirigée vers le guide d'ondes optiques 2 via l'anneau 6. Puis, l'onde lumineuse est dirigée vers l'extrémité b du guide d'ondes optiques 2 en traversant l'intersection 4. 25 Néanmoins, si l'un quelconque des modes de circulation avec redirection décrits ci-dessus est rendu actif, pour une onde optique à une fréquence déterminée, les autres modes de circulation avec redirection et les modes de circulation directe ne sont pas possibles pour une onde optique présentant la même fréquence. 30 Sur la figure 2 est illustré un commutateur élémentaire d'interconnexion photonique 10, intégré dans une puce optoélectronique, à quatre entrées et quatre sorties (4x4). Le commutateur élémentaire d'interconnexion photonique 10 comprend un groupe de quatre commutateurs simples Cl, C2, C3 et C4 8 qui sont chacun équivalents au commutateur simple 1 décrit en référence à la figure 1 et qui sont connectés de la manière suivante. Les commutateurs simples Cl, C2, C3 et C4 sont avantageusement disposés et reliés de la manière suivante. 5 Les commutateurs simples Cl, C2, C3 et C4 sont disposés de façon symétrique par rapport à un axe de symétrie 11 en étant disposés dans les zones des sommets d'un losange. Sur la figure 2, l'axe de symétrie 11 va de droite à gauche. Les commutateurs Cl et C4 sont à droite et à gauche et leurs axes de symétrie sont confondus avec l'axe 10 de symétrie 11. Les commutateurs C2 et C3 sont à distance et symétriques par rapport à l'axe de symétrie 11, leurs axes de symétrie étant parallèles à l'axe de symétrie 11. Les commutateurs C2 et C3 sont en haut et en bas. Des liaisons optiques, sous forme de portions de guides 15 d'ondes optiques, sont réalisées de la manière suivante. Une liaison optique 12 relie l'extrémité b du premier guide d'ondes optiques du commutateur Cl à l'extrémité a du premier guide d'ondes optiques du commutateur C2, de sorte que les premiers guides d'ondes optiques des commutateurs Cl et C2 sont en série. 20 Une liaison optique 13 relie l'extrémité d du second guide d'ondes optiques du commutateur Cl à l'extrémité c du second guide d'ondes optiques du commutateur C3, de sorte que les seconds guides d'ondes optiques des commutateurs Cl et C3 sont en série. Une liaison optique 14 relie l'extrémité d du second guide 25 d'ondes optiques du commutateur C2 à l'extrémité c du second guide d'ondes optiques du commutateur C4, de sorte que les seconds guides d'ondes optiques des commutateurs C2 et C4 sont en série. Une liaison optique 15 relie l'extrémité b du premier guide d'ondes optiques du commutateur C3 à l'extrémité a du premier guide 30 d'ondes optiques du commutateur C4, de sorte que les premiers guides d'ondes optiques des commutateurs C3 et C4 sont en série. Le commutateur élémentaire 1 présente des entrées/sorties d'ondes optiques formées de la manière suivante. 9 Comme illustré sur la droite de la figure 1, les extrémités a et c du commutateur Cl forment des extrémités externes d'entrées/sorties 16 et 17, l'extrémité c du commutateur C2 forme une extrémité externe d'entrée/sortie 18 et l'extrémité a du commutateur C3 forme une 5 extrémité externe d'entrée/sortie 19. Comme illustré sur la gauche de la figure 1, les extrémités b et d du commutateur C4 forment des extrémités externes d'entrées/sorties 20 et 21, l'extrémité b du commutateur C2 forme une extrémité externe d'entrée/sortie 22 et l'extrémité d du commutateur C3 forme une 10 extrémité externe d'entrée/sortie 23. Le commutateur élémentaire 10 fonctionne de la manière suivante. D'une manière générale, en l'absence de signal électrique d'activation des résonateurs annulaires 5 des commutateurs simples 15 Cl, C2, C3 et C4, les anneaux 6 sont dans un état « OFF » (état non- résonnant). Une onde lumineuse entrant par l'une des extrémités des guides d'ondes optiques en série est acheminée directement et ressort par l'autre extrémité. Egalement d'une manière générale, en présence d'un signal 20 électrique activant lesdits composants électroniques intégrés associés à l'un des résonateurs annulaires 5 des commutateurs simples Cl, C2, C3 et C4, l'anneau 6 correspondant est dans un état « ON » (état résonnant). Une onde lumineuse entrant par une extrémité de l'un des guides d'ondes optiques adjacent à cet anneau est redirigée vers 25 l'autre guide d'ondes optiques adjacent à cet anneau, via cet anneau. Il est néanmoins admis que respectivement dans les guides d'ondes optiques, une onde ne peut circuler que dans un sens. Aussi, la configuration suivante peut être admise, en vue de former un commutateur élémentaire 10 à quatre entrées et quatre 30 sorties (4x4). Les extrémités 16, 19, 21 et 23 constituent des entrées d'ondes lumineuses dans le commutateur élémentaire 10. Les extrémités 17, 18, 20 et 22 constituent des sorties d'ondes lumineuses hors du commutateur élémentaire 10. 10 Les entrées et les sorties ci-dessus sont symbolisées sur la figure 2 par des flèches correspondantes entrantes et sortantes. Une alternative de fonctionnement du commutateur élémentaire 10 peut être la suivante. 5 Si le résonateur annulaire du commutateur simple C3 est activé, une onde lumineuse entrant par l'extrémité 19 est dérivée par ce résonateur annulaire et est acheminée à l'extrémité de sortie 17. Une onde lumineuse peut être acheminée directement de l'extrémité d'entrée 21 à l'extrémité de sortie 18. 10 Par contre, si une onde lumineuse entrait par l'entrée 23, elle ne pourrait être acheminée vers une sortie 20 car la sortie 17 est déjà occupée et le résonateur du commutateur simple C3 est occupé. D'autres alternatives équivalentes peuvent être élaborées en activant les résonateurs des autres commutateurs simples. 15 Il résulte de ce qui précède que le commutateur élémentaire 10 est dit « bloquant ». Dans le cas où les résonateurs annulaires des commutateurs simples Cl, C2, C3 et C4 sont aptes à résonner à une fréquence X, le commutateur élémentaire 10 est apte à diriger ou rediriger des ondes 20 lumineuses établies à cette fréquence. Par contre, toutes ondes optiques établies à des fréquences différentes de la fréquence sont acheminées directement des extrémités d'entrées aux extrémités de sortie du commutateur élémentaire 10. Sur la figure 3 est illustré un commutateur de base 100, 25 quatre entrées et quatre sorties (4x4), qui comprend deux commutateurs élémentaires 101 et 102, équivalents chacun au commutateur élémentaire 10 décrit en référence à la figure 2 et reliés en série, formant ainsi deux groupes de commutateurs simples Cl, C2, C3 et C4. 30 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 « sélectivement » signifie que l'un quelconque des guides d'ondes 11 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 3, les modes de couplage des commutateurs élémentaires 101 et 102 sont établis comme suit. 5 Les commutateurs élémentaires 101 et 102 sont à droite et à gauche sur la figure 3 et sont disposés selon un axe de symétrie commun 103, allant de droite à gauche sur la figure 3, avec lequel l'axe de symétrie de chacun des commutateurs élémentaires 101 et 102 est confondu. 10 Les commutateurs élémentaires 101 et 102 sont reliés en série par des liaisons optiques qui sont réalisées de la manière suivante. Une liaison optique 104 relie l'extrémité d'entrée/sortie 20 du commutateur élémentaire 101 à l'extrémité d'entrée/sortie 17 du commutateur élémentaire 102. 15 Une liaison optique 105 relie l'extrémité d'entrée/sortie 21 du commutateur élémentaire 101 à l'extrémité d'entrée/sortie 16 du commutateur élémentaire 102. Une liaison optique 106 relie l'extrémité d'entrée/sortie 22 du commutateur élémentaire 101 à l'extrémité d'entrée/sortie 18 du 20 commutateur élémentaire 102. Une liaison optique 107 relie l'extrémité d'entrée/sortie 23 du commutateur élémentaire 101 à l'extrémité d'entrée/sortie 19 du commutateur élémentaire 102. Ainsi, les liaisons optiques 104 et 105 relient les extrémités 25 externes 20 et 21 du quatrième commutateur simple C4 du premier commutateur élémentaire 101 et les extrémités externes 17 et 16 du premier commutateur simple Cl du deuxième commutateur élémentaire (102). Les liaisons optiques 106 et 107 relient les extrémités externes 22 et 23 du deuxième et du troisième commutateurs simples C2 et C3 30 du premier commutateur élémentaire 101 et les extrémités externes 18 et 19 du deuxième et du troisième commutateurs simples C2 et C3 du deuxième commutateur élémentaire 102. 12 Le commutateur de base 100 présente des extrémités entrées/sorties extérieures d'ondes optiques formées de la manière suivante. Comme illustré sur la droite de la figure 3, les extrémités 5 d'entrées/sorties 16, 17, 18 et 19 du commutateur élémentaire 101 forment des extrémités externes d'entrées/sorties 108, 109, 110 et 111 du commutateur de base 100. Comme illustré sur la gauche de la figure 3, les extrémités d'entrées/sorties 20, 21, 22 et 23 du commutateur élémentaire 102 10 forment des extrémités externes d'entrées/sorties 112, 113, 114 et 115 du commutateur de base 100. Sur la figure 4 est illustré un réseau 200 d'interconnexion photonique intégré dans une puce optoélectronique, qui comprend des dispositifs optoélectroniques Di, D2, D3 et D4 présentant 15 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 100 de la figure 3. Le commutateur de base 100 est alors relié aux dispositifs optoélectroniques Dl, D2, D3 et D4 de la manière suivante. 20 Comme illustré sur la figure 3, d'une part (à droite sur la figure 3) les extrémités 108, 109, 110, 111 du commutateur de base 100, coïncidant avec les extrémités 16, 17, 18 et 19 du commutateur élémentaire 101, sont respectivement reliées aux ports Pie, P4s, P3s et P2e et d'autre part (à gauche sur la figure 3) les extrémités 112, 113, 25 114 et 115 du commutateur de base 100, coïncidant avec les extrémités 20, 21, 22 et 23 du commutateur élémentaire 102, sont respectivement reliées aux ports P3e, P2s, P4e et Pis. Il est considéré à titre de condition de fonctionnement que chacun des dispositifs Dl à D4 ne peut, à un instant donné, recevoir 30 d'ondes lumineuses provenant que d'un seul dispositif autre que lui- même. Il est admis que les résonateurs annulaires 5 des commutateurs simples Cl, C2, C3 et C4 des commutateurs élémentaires 101 et 102 du commutateur de base 200 sont aptes, lorsqu'ils sont activés, à 13 diriger ou rediriger des ondes lumineuses établies à une même fréquence X. Des modes de circulation ou chemins optiques décrits ci-dessous à titre d'exemples en référence aux figures 4A à 4E, peuvent 5 alors être réalisés en activant sélectivement les résonateurs annulaires 5 des commutateurs simples Cl, C2, C3 et C4 des commutateurs élémentaires 101 et 102 du commutateur de base 200 de la figure 3. Comme illustré sur la figure 4A, les résonateurs annulaires 5 des commutateurs simples Cl, C2, C3 et C4 des commutateurs 10 élémentaires 101 et 102 du commutateur de base 200 ne sont pas activés. Alors, des ondes lumineuses issues des ports de sorties Pis, P2s, P3s et P4s sont acheminées directement vers, respectivement, les ports d'entrées P2e, Pie, P4e et P3e, via les guides d'ondes en série 15 correspondants des commutateurs élémentaires 101 et 102, reliés par, respectivement, les liaisons 104, 106, 105, et 107 et entre les extrémités externes correspondantes du commutateur de base 100. Comme illustré sur la figure 4B, les résonateurs annulaires des commutateurs simples Cl et C4 du commutateur élémentaire 101 et les 20 résonateurs annulaires C2 et C3 du commutateur élémentaire 102 sont activés. Alors, les modes de circulation d'ondes lumineuses se produisent de la manière suivante. Une onde lumineuse issue du port de sortie P4s est redirigée par le commutateur simple Cl du commutateur élémentaire 101 vers le 25 port d'entrée Pie, entre les extrémités externes correspondantes 109 et 108 du commutateur de base 100. Une onde lumineuse issue du port de sortie P3s est redirigée par le commutateur simple C4 du commutateur élémentaire 101 vers le port d'entrée P2e, entre les extrémités externes correspondantes 110 et 30 111 du commutateur de base 100. Une onde lumineuse issue du port de sortie Pis est redirigée par le commutateur simple C3 du commutateur élémentaire 102 vers le port d'entrée P3e, entre les extrémités externes correspondantes 115 et 112 du commutateur de base 100. 14 Une onde lumineuse issue du port de sortie P2s est redirigée par le commutateur simple C2 du commutateur élémentaire 102 vers le port d'entrée P4e, entre les extrémités externes correspondantes 113 et 114 du commutateur de base 100. 5 Comme illustré sur la figure 4C, le résonateur annulaire des commutateurs simples C4 du commutateur élémentaire 101 et le résonateur annulaire Cl du commutateur élémentaire 102 sont activés. Alors, les modes de circulation d'ondes lumineuses se produisent de la manière suivante. 10 Une onde lumineuse issue du port de sortie P3s est redirigée par le commutateur simple C4 du commutateur élémentaire 101 vers le port d'entrée P2e, entre les extrémités externes correspondantes 110 et 111 du commutateur de base 100. Une onde lumineuse issue du port de sortie Pis est redirigée 15 par le commutateur simple Cl du commutateur élémentaire 102 vers le port d'entrée P4e, entre les extrémités externes correspondantes 115 et 114 du commutateur de base 100. Une onde lumineuse issue du port de sortie P4s est acheminée directement vers le port d'entrée P3e, entre les extrémités externes 20 correspondantes 109 et 112 du commutateur de base 100. Une onde lumineuse issue du port de sortie P2s est acheminée directement vers le port d'entrée Pie, entre les extrémités externes correspondantes 113 et 108 du commutateur de base 100. Comme illustré sur la figure 4D, les résonateurs annulaires des 25 commutateurs simples C2 et C3 du commutateur élémentaire 101 et les résonateurs annulaires Cl et C4 du commutateur élémentaire 102 sont activés. Alors, les modes de circulation d'ondes lumineuses se produisent de la manière suivante. Une onde lumineuse issue du port de sortie P4s est redirigée 30 par le commutateur simple Cl du commutateur élémentaire 101 vers le port d'entrée P2e, entre les extrémités externes correspondantes 109 et 111 du commutateur de base 100. Une onde lumineuse issue du port de sortie P3s est redirigée par le commutateur simple C2 du commutateur élémentaire 101 vers le 15 port d'entrée Pie, entre les extrémités externes correspondantes 110 et 108 du commutateur de base 100. Une onde lumineuse issue du port de sortie Pis est redirigée par le commutateur simple Cl du commutateur élémentaire 102 vers le 5 port d'entrée P4e, entre les extrémités externes correspondantes 115 et 114 du commutateur de base 100. Une onde lumineuse issue du port de sortie P2s est redirigée par le commutateur simple C4 du commutateur élémentaire 102 vers le port d'entrée P3e, entre les extrémités externes correspondantes 113 et 10 114 du commutateur de base 100. Comme illustré sur la figure 4E, le résonateur annulaire du commutateur simple Cl du commutateur élémentaire 101 et le résonateur annulaire C4 du commutateur élémentaire 102 sont activés. Alors, les modes de circulation d'ondes lumineuses se produisent de la 15 manière suivante. Une onde lumineuse issue du port de sortie P4s est redirigée par le commutateur simple Cl du commutateur élémentaire 101 vers le port d'entrée Pie, entre les extrémités externes correspondantes 109 et 108 du commutateur de base 100. 20 Une onde lumineuse issue du port de sortie P2s est redirigée par le commutateur simple C4 du commutateur élémentaire 102 vers le port d'entrée P3e, entre les extrémités externes correspondantes 113 et 112 du commutateur de base 100. Une onde lumineuse issue du port de sortie Pis est acheminée 25 directement vers le port d'entrée P2e, entre les extrémités externes correspondantes 115 et 111 du commutateur de base 100. Une onde lumineuse issue du port de sortie P3s est acheminée directement vers le port d'entrée P4e, entre les extrémités externes correspondantes 110 et 114 du commutateur de base 100. 30 D'autres modes de circulation ou chemins optiques peuvent être envisagés. Il résulte de ce qui précède que les dispositifs Dl à D4 peuvent, sélectivement, échanger des ondes lumineuses via le commutateur de base 100, sans blocage, car n'importe quel dispositif 16 peut librement transmettre des 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. 5 Ainsi, le commutateur de base 100, composé des deux commutateurs élémentaires 101 et 102 reliés en série, est dit « non-bloquant ». Sur la figure 5 est illustré un commutateur complexe 300, quatre entrées et quatre sorties (4x4), apte à diriger ou rediriger entre les dispositifs Dl à D4 des ondes lumineuses établies à des fréquences 10 différentes Xn. Le commutateur complexe 200 comprend une pluralité de commutateurs élémentaires, équivalents au commutateur élémentaire 10 décrit précédemment en référence à la figure 2, qui sont reliés successivement en série de façon équivalente aux liaisons entre les 15 commutateurs 101 et 102 décrites précédemment en référence à la figure 3. Le nombre de commutateurs élémentaires est égal à deux fois le nombre de fréquences d'ondes lumineuses à diriger et rediriger. Les extrémités externes des commutateurs élémentaires d'extrémité de la pluralité de commutateurs élémentaires sont reliées 20 aux ports des dispositifs optoélectroniques Dl à D4 de façon équivalente à ce qui a été décrit précédemment en référence à la figure 3. On constitue une pluralité de commutateurs de base 100n, équivalents au commutateur de base 100 décrit en référence à la figure 25 3 et reliés en série, en assujettissant les résonateurs annulaires 5 de paires différentes de commutateurs élémentaires 101n et 102n respectivement aux fréquences d'ondes lumineuses à diriger et rediriger, sans qu'il soit nécessaire que les commutateurs élémentaires de chaque paire soient adjacents. Le nombre de commutateurs de base 30 100n constitués est égal au nombre de fréquences d'ondes lumineuses à diriger et rediriger. Le commutateur complexe fonctionne de la manière suivante. Chaque commutateur de base 100n est apte à diriger et rediriger les ondes lumineuses à la fréquence Xn attribuée aux 17 résonateurs annulaires 5 des commutateurs élémentaires 101n et 102n qui le constitue, de façon équivalente à ce qui a été décrit précédemment en référence aux figures 4A à 4E, tandis que ces ondes lumineuses traversent directement les commutateurs élémentaires des 5 autres commutateurs de base, de façon équivalente à ce qui a été décrit précédemment en référence à la figure 4A, du fait que les commutateurs élémentaires des autres commutateurs de base laissent passer directement les ondes lumineuses à cette fréquence Xn. Les commutateurs de base et les commutateurs complexes ont 10 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. Comme il ressort de ce qui précède, les commutateurs de base 15 décrits et les commutateurs complexes décrits sont non-bloquants, alors qu'ils contiennent des commutateurs élémentaires très simples mais bloquants. Grâce à cela, le nombre d'intersections des guides d'ondes REVENDICATIONS1. Commutateur élémentaire d'interconnexion photonique intégré dans une puce optoélectronique, comprenant un premier, un deuxième, un troisième et un quatrième commutateurs simples (Cl, C2, C3, C4) qui comprennent chacun un premier et un second guides linéaires d'ondes optiques (2, 3) qui se croisent en formant une intersection (4) et qui présentent respectivement des première et seconde extrémités (a, b) et des troisième et quatrième extrémités (c, d) et un résonateur annulaire photonique de redirection (5), contrôlables par un signal électrique, pourvu d'un anneau unique (6) formant un guide d'ondes optiques et disposé de sorte que d'une part l'anneau (6) et d'autre part les premier et second guides d'ondes optiques (2, 3) forment entre eux des zones locales de couplage optique (7, 8) situées entre d'une part ladite intersection et d'autre part ladite première extrémité (a) du premier guide d'ondes optiques et ladite troisième extrémité (c) du second guide d'ondes optiques ; commutateur élémentaire dans lequel : une liaison optique (12) relie la deuxième extrémité (b) du premier guide d'ondes optiques (2) du premier commutateur simple (Cl) à la première extrémité (a) du premier guide d'ondes optiques (2) du deuxième commutateur simple (C2), de sorte que les premiers guides d'ondes optiques des premier et deuxième commutateurs simples (Cl, C2) sont en série, une liaison optique (13) relie la quatrième extrémité (d) du second guide d'ondes optiques (3) du premier commutateur simple (Cl) à la première extrémité (c) du second guide d'ondes optiques du commutateur simple (C3), de sorte que les seconds guides d'ondes optiques des premier et troisième commutateurs simples (Cl, C3) sont en série, 19 une liaison optique (14) relie la quatrième extrémité (d) du second guide d'ondes optiques (3) du deuxième commutateur simple (C2) à la troisième extrémité (c) du second guide d'ondes optiques (3) du quatrième commutateur simple (C4), de sorte que les seconds 5 guides d'ondes optiques des deuxième et quatrième commutateurs simples (C2, C4) sont en série, et une liaison optique (15) relie la deuxième extrémité (b) du premier guide d'ondes optiques (2) du troisième commutateur simple (C3) à la première extrémité (a) du premier guide d'ondes optiques (2) 10 du quatrième commutateur simple (C4), de sorte que les premiers guides d'ondes optiques des troisième et quatrième commutateurs simples (C3, C4) sont en série ; et dans lequel les première et troisième extrémités (a, c) du premier 15 commutateur simple (Cl), la troisième extrémité (c) du deuxième commutateur simple (C2), la première extrémité (a) du troisième commutateur simple (C3), les deuxième et quatrième extrémités (b, d) du quatrième commutateur simple (C4), la deuxième extrémité (b) du deuxième commutateur simple (C2) et la quatrième extrémité (d) du 20 troisième commutateur simple (C3) forment respectivement des extrémités externes d'entrées/sorties (16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23). 2. Commutateur élémentaire selon la revendication 1, dans lequel les résonateurs desdits commutateurs simples sont aptes à résonner à la même fréquence. 25 3. Commutateur élémentaire selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel les guides d'ondes optiques et les anneaux des résonateurs sont réalisés dans un même plan. 4. Commutateur élémentaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque commutateur simple 30 présente un axe de symétrie (9) passant par leur intersection (4) et par le centre de l'anneau (6) de leur résonateur (5). 5. Commutateur élémentaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, présentant un axe de symétrie (11) passant 20 par les intersections et les centres des anneaux des résonateurs des premier et quatrième commutateurs simples (Cl, C4). 6. Commutateur de base, d'interconnexion photonique intégré dans une puce optoélectronique, comprenant un premier et un second 5 commutateurs élémentaires (101, 102) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, reliés en série, dans lequel des liaisons optiques (104, 105) relient les extrémités externes (20, 21) du quatrième commutateur simple (C4) du premier commutateur élémentaire (101) et les extrémités externes (17, 16) du 10 premier commutateur simple (Cl) du deuxième commutateur élémentaire (102) ; et des liaisons optiques (106, 107) relient les extrémités externes (22, 23) du deuxième et du troisième commutateurs simples (C2, C3) du premier commutateur élémentaire (101) et les extrémités 15 externes (18, 19) du deuxième et du troisième commutateurs simples (C2, C3) du deuxième commutateur élémentaire (102). 7. Commutateur de base selon la revendication 6, dans lequel les résonateurs (5) desdits commutateurs simples (Cl, C2 C3, C4) des premier et deuxième commutateurs élémentaires (101, 102) sont aptes 20 à résonner à la même fréquence. 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 commutateurs élémentaires (10) sont reliés en 25 série et dans lequel les commutateurs élémentaires (101n, 102n) sont assujettis par paires à des fréquences différentes. 9. Commutateur complexe d'interconnexion photonique intégré dans une puce optoélectronique, comprenant une pluralité de commutateurs de base selon l'une des revendications 6 et 7, dans 30 lequel les commutateurs élémentaires (10) sont reliés en série et dans lequel les commutateurs de base (100n) sont assujettis à des fréquences différentes. 10. Réseau d'interconnexion photonique intégré dans une puce optoélectronique, comprenant des dispositifs optoélectroniques (Dl, 21 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 au moins un commutateur de base selon l'une des revendications 6 et 7 ou via au moins un commutateur 5 complexe selon l'une des revendications 8 et 9.