Brevet FR3147876A1 — publié le 20241018

L’invention porte sur un dispositif photonique (1) comprenant une puce photonique (PIC) comportant au moins un guide d’onde (WG) disposé dans le plan principal (P) et au moins une zone de réception (Z) disposée sur une surface de la puce photonique (PIC), le guide d’onde (WG) et la zone de réception (Z) étant optiquement couplés l’un à l’autre pour propager un rayonnement lumineux interne formé d’au moins un mode. Le dispositif photonique comprend également un dispositif de conversion multiplan (MPLC) assemblé à la puce photonique (PIC) et comprenant un premier port optique (P1), optiquement associé à la zone de réception (Z) de la puce photonique (PIC), et un second port optique (P2) pour recevoir un rayonnement externe, le rayonnement lumineux externe étant susceptible de se propager entre le second port optique (P2) et le premier port optique (P1) au cours d’une pluralité de réflexions et/ou de transmissions sur des zones microstructurées du dispositif de conversion multiplan (MPLC). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1 Système photonique comprenant une puce photonique et un dispositif de conversion multiplan DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention concerne le domaine des systèmes photoniques. Elle trouve des applications très variées, par exemple pour les communications optiques inter et intra-puce, notamment pour les centres de données, pour la réalisation de capteurs dans le domaine de biologie ou de la mesure de distance (LIDAR), pour les télécommunications. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Les circuits intégrés photoniques (ou puces photoniques) sont des circuits intégrés aptes à générer, à détecter ou à manipuler des rayonnements lumineux. Ces circuits, à l’image des circuits intégrés électroniques, peuvent incorporer de multiples blocs fonctionnels, tels que des sources de rayonnement laser, des commutateurs, des modulateurs, des répartiteurs de puissance, ces blocs étant reliés entre eux par des guides d’ondes. La combinaison de ces blocs permet de réaliser des traitements complexes des rayonnements lumineux, dans un volume bien plus restreint, pour un coût plus réduit et des performances accrues en comparaison avec des technologies non intégrées mettant en œuvre un agencement de composants optiques distincts. Cela est tout particulièrement notable pour les circuits intégrés photoniques à base de silicium, qui tirent profit des techniques microélectroniques très matures de fabrication de circuits intégrés électroniques pour produire en masse des circuits optiques. Certains blocs fonctionnels optiques peuvent comprendre, sur une plateforme principalement en silicium, des couches ou des vignettes en semiconducteurs III-V, formées par épitaxie ou reporté par collage sur cette plateforme. La puce reste dans tous les cas de forme plane, et généralement rectangulaire, comportant des cotés présentant une dimension de l’ordre du cm ou de quelques centimètres et une épaisseur relativement réduite, de l’ordre du millimètre ou de quelques millimètres. Les faces de dimensions réduites forment des tranches de la puce photonique, et les faces étendues forment les surfaces principales de la puce photonique. En exploitation, la puce photonique est portée par un support, désigné « PCB » (pour « Printed Circuit Board » ou « Support de circuit imprimé ») sur lequel repose également les autres composants électroniques et/ou optiques, intégrés ou non, d’un système plus complexe. Il est souvent nécessaire d’injecter dans un guide d’onde d’une puce photonique un rayonnement lumineux en vue de son traitement, ou d’extraire de cette puce un rayonnement lumineux qu’elle a produit et/ou traité. Le rayonnement lumineux injecté dans la puce ou extrait de la puce peut se propager en espace libre ou être guidé par une fibre optique. Le couplage se produit au niveau d’une zone d’émission/réception de la puce. Les configurations possibles de couplage entre le rayonnement lumineux et la puce peuvent être du type « dans le plan de la puce » ou « hors du plan de la puce ». On pourra se référer à cet effet au document de Riccardo Marchetti, Cosimo Lacava, Lee Carroll, Kamil Gradkowski, and Paolo Minzioni, "Coupling strategies for silicon photonics integrated chips [Invited]," Photon. Res. 7, 201-239 (2019). Selon la nature « dans le plan » ou « hors du plan » de ce couplage, la zone d’émission/réception de la puce photonique est disposée sur une de ses tranches ou sur une surface principale. Le document précité indique que ce couplage, notamment lorsqu’il s’opère avec des fibres optiques, est délicat. Cela est principalement dû à la grande disparité de tailles et de distributions modales existant entre un rayonnement lumineux externe et celui se propageant dans un guide d'onde de la puce photonique. D’une manière plus générale, les modes guidés dans une puce photonique sont différents des modes guidés dans une fibre ou ceux du rayonnement en espace libre, ce qui induit des pertes optiques au niveau du couplage se produisant au niveau de la zone d’émission/réception de la puce. Pour cette raison, un couplage efficace entre le rayonnement lumineux et la puce photonique constitue un défi important. OBJET DE L’INVENTION Un but de l’invention est de proposer une solution, au moins partiel à ces problèmes. BREVE DESCRIPTION DE L’INVENTION En vue de la réalisation de ce but, l’objet de l’invention propose un ispositif photonique comprenant : une puce photonique s’étendant selon un plan principal et comportant au moins un guide d’onde disposé dans le plan principal et au moins une zone de réception disposée sur une surface de la puce photonique, le guide d’onde et la zone de réception étant optiquement couplés l’un à l’autre pour propager un rayonnement lumineux interne formé d’au moins un mode ; un dispositif de conversion multiplan assemblé à la puce photonique et comprenant un premier port optique , optiquement associé à la zone de réception de la puce photonique, et un second port optique pour recevoir un rayonnement externe, le rayonnement lumineux externe étant susceptible de se propager depuis le second port optique vers le premier port optique au cours d’une pluralité de réflexions et/ou de transmissions sur des zones microstructurées du dispositif de conversion multiplan, les zones microstructurées étant configurées pour guider une partie au moins du rayonnement externe reçu sur le second port optique et conformer cette partie au mode du rayonnement lumineux interne au niveau du premier port optique. Selon un autre aspect, l’invention propose un dispositif photonique comprenant : une puce photonique s’étendant selon un plan principal et comportant au moins un guide d’onde disposé dans le plan principal et au moins une zone d’émission disposée sur une surface de la puce photonique, le guide d’onde et la zone d’émission étant optiquement couplés l’un à l’autre pour propager un rayonnement lumineux interne formé d’au moins un mode ; un dispositif de conversion multiplan assemblé à la puce photonique et comprenant un premier port optique, optiquement associé à la zone d’émission pour recevoir le rayonnement lumineux interne, et un second port optique pour émettre un rayonnement externe de forme déterminée, le rayonnement lumineux interne étant susceptible de se propager du premier port optique vers le second port optique au cours d’une pluralité de réflexions et/ou de transmissions sur des zones microstructurées du dispositif de conversion multiplan, les zones microstructurées étant configurées pour guider le au moins un mode du rayonnement lumineux interne reçu au niveau du premier port optique et le conformer à la forme déterminée au niveau du second port optique. Selon d’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l’invention, prises seules ou selon toute combinaison techniquement réalisable : le dispositif de conversion multiplan est composé d’une pièce optique monolithique dans lequel se propage le rayonnement externe, la pièce optique monolithique présentant au moins une face portant les zones microstructurée ; le dispositif de conversion multiplan comprend deux pièces optiques présentant chacune une face réfléchissante, les faces réfléchissantes des pièces optiques étant disposées en vis-à-vis l’une de l’autre, et l’une au moins des faces réfléchissantes portant les zones microstructurée ; une des pièces optiques réfléchissantes est formée par une surface de la puce photonique ; le dispositif de conversion multiplan comprend une pièce d’assemblage pour assembler entre elles les deux pièces optiques réfléchissantes ; la pièce d’assemblage est disposée en entretoise entre les deux pièces optiques réfléchissantes ou en support des deux pièces optiques réfléchissantes ; la zone d’émission ou de réception est disposée sur une face dite « principale » de la puce photonique, parallèle au plan principal ; la zone d’émission ou de réception est disposée sur une tranche de la puce photonique (PIC), la tranche formant une face de la puce photonique perpendiculaire au plan principal ; le second port optique (comprend un réseau de fibres optiques (FA) ; le second port optique comprend au moins une fibre multimode. le premier port optique comprend un réseau de microlentilles ; le premier port optique comprend un guide optique ; le guide optique comprend un miroir, un prisme ou un périscope ; le dispositif photonique comprend un support sur lequel sont disposés la puce photonique et le dispositif de conversion multiplan ; le support comprend une couche réfléchissante formant une des pièces optiques réfléchissantes du dispositif de conversion multiplan ; la puce photonique comprend au moins un photo-détecteur optiquement associée au guide d’onde (WG). BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée de l’invention qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquels : La représente un schéma de principe selon un premier mode de réalisation ; La représente un schéma de principe selon un deuxième mode de réalisation ; La représente un dispositif de conversion multiplan MPLC pouvant être exploité dans un système optique conforme à l’invention ; La représente un mode de mise en œuvre d’un dispositif photonique conforme à l’invention ; Les figures 5,6a,6b,6c,7 illustrent des assemblages possibles entre un dispositif de conversion multiplan et une puce photonique pour former un dispositif photonique conforme à l’invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION On désignera par « forme » d’un rayonnement lumineux la distribution transverse de l’amplitude et de la phase du mode ou la combinaison des distributions transverses d’amplitude et de phase des modes composant ce rayonnement. Les figures 1 et 2 illustrent les principes mis en œuvre dans un système photonique qui fait l’objet de la présente description. La présente une vue latérale d’un premier mode de réalisation et la une vue de dessus d’un second mode de réalisation. On retrouve dans ces schémas de principe un dispositif photonique 1, formé ici d’une simple puce photonique PIC à laquelle est assemblé un dispositif de conversion multiplan MPLC. Comme cela est bien connu en soi, la puce photonique PIC peut incorporer, de manière intégrée dans un boitier, une variété d’éléments actifs tels que des lasers, des modulateurs de phase, des interféromètres, des photos détecteurs associés à des éléments passifs tels que des guides d’onde, des coupleurs optiques permettant à la puce PIC d’être pleinement fonctionnelle. La puce peut présenter une forme essentiellement rectangulaire et s’étendre selon un plan principal P. Dans le cadre de la présente description, la puce photonique PIC contient au moins un guide d’onde WG s’étendant dans le plan principal P de la puce photonique PIC. Le guide d’onde WG est couplé à au moins une zone d’émission ou à au moins une zone de réception disposée sur une surface de la puce photonique PIC. Le guide d’onde WG et la zone d’émission ou de réception sont optiquement couplés l’un à l’autre pour propager un rayonnement lumineux interne à la puce. Une zone d’émission ou une zone de réception correspond à une portion de surface de la puce photonique PIC au niveau de laquelle émerge ou est injecté un rayonnement lumineux. Par simplicité d’écriture on désignera une telle zone par l’expression « zone d’émission/réception ». Cette surface peut correspondre à une surface principale de la puce PIC, c’est-à-dire une surface parallèle au plan principal P, ou une tranche de la puce 1, c’est-à-dire une surface perpendiculaire au plan principal P. On désignera par le terme « surface active », la surface de la puce sur laquelle est agencée la zone d’émission/réception. Une puce photonique PIC du dispositif photonique 1 qui fait l’objet de la présente description peut comprendre plusieurs zones d’émission/réception, agencées sur la surface active selon tout arrangement qui convient. Ces zones peuvent notamment être agencées le long d’une ligne ou en matrice sur la surface active. Un rayonnement lumineux interne à la puce photonique PIC est formé d’au moins un mode et se propage donc dans le guide d’onde WG jusque/depuis la zone d’émission/réception. Au niveau de cette zone, le rayonnement interne présente une première forme déterminée par le ou les mode(s) se propageant dans le guide d’onde WG. Le rayonnement se propageant dans le guide d’onde WG ne présente généralement pas une forme symétrique en révolution : elle peut prendre par exemple une forme elliptique ou rectangulaire à coins arrondies, le grand axe de l’ellipse ou la longueur du rectangle étant disposé dans le plan principal P et le petit axe de l’ellipse ou la largeur du rectangle étant disposé perpendiculairement à ce plan principal P. Revenant à la description des schémas de principe des figures 1 et 2, le système photonique 1 comprend également un dispositif de conversion multiplan MPLC. Le dispositif de conversion multiplan MPLC est assemblé, directement ou indirectement à la puce photonique PIC, directement dans le cas des schémas de principes des figures 1 et 2. Le dispositif de conversion multiplan MPLC comprend un premier port optique P1, optiquement associé à la zone d’émission/réception de la puce photonique, par l’intermédiaire de l’assemblage des deux éléments entre eux. Dans le schéma de principe représenté sur la , le couplage entre dispositif de conversion multiplan MPLC et la puce photonique PIC est réalisé « par le dessus », hors du plan P de la puce. A cet effet, la zone d’émission/réception Z de la puce photonique PIC est disposée sur sa surface principale, optiquement couplé au guide d’onde WG par l’intermédiaire d’un coupleur de surface tel qu’un réseau de surface (« surface grating » selon la terminologie anglo-saxonne usuellement employée dans ce domaine) ou tel que des miroirs rétroréfléchissants (« backreflecting mirrors » en anglais). Dans le schéma de principe représenté sur la (en vue de dessus), le couplage entre dispositif de conversion multiplan MPLC et la puce photonique PIC est réalisé « par la tranche », dans le plan de la puce. Dans cette configuration, la zone d’émission/réception Z de la puce photonique PIC est disposée sur une de ses tranches, par l’intermédiaire d’un coupleur de côté (« edge coupler » selon la terminologie anglo-saxonne usuellement employée dans ce domaine). Le dispositif de conversion multiplan MPLC comprend également un second port optique P2 pour recevoir/émettre un rayonnement lumineux, dit « externe », externe au dispositif photonique 1. Un rayonnement lumineux est susceptible de se propager entre le premier port optique P1 et le second port optique P2 au cours d’une pluralité de réflexions et/ou de transmissions sur des zones microstructurées du dispositif de conversion multiplan, comme cela sera exposé plus en détail dans une section ultérieure de cette description. La propagation de ce rayonnement lumineux se dirige du premier port optique P1 vers le second port P2 lorsque la source de ce rayonnement est couplée au premier port optique P1, du côté de la puce photonique PIC, configurée dans ce cas « en émission ». A l’inverse, la propagation de ce rayonnement lumineux se dirige du second port optique P2 vers le premier port optique P1 lorsque la source est disposée du côté du second port optique P2, la puce photonique PIC étant configurée dans ce cas « en réception ». Par « port optique » on désigne toute pièce ou tout passage permettant d’introduire/d’extraire un rayonnement lumineux dans le dispositif de conversion multiplan MPLC. Dans tous les cas, le rayonnement lumineux externe, qui émerge du système photonique 1 depuis le second port optique P2 ou qui est injecté dans le système photonique 1 par ce second port optique P2, présente une forme qui est distincte de la première forme du rayonnement interne se propageant dans la puce photonique PIC. La forme du rayonnement externe peut être imposée par un guide d’onde, par exemple une fibre optique ou un faisceau de fibres optiques qui relie le système photonique 1 à une source ou un récepteur extérieur à ce système. Elle peut être également imposée par cette source ou ce récepteur directement, lorsque la propagation du rayonnement lumineux externe entre le système photonique 1 et cette source ou ce récepteur se réalise en espace libre. A titre d’exemple, un rayonnement externe porté par une fibre optique monomode dont l’extrémité serait placée au niveau du second port optique P2 produit, au niveau de ce second port, un rayonnement lumineux de forme gaussienne, présentant donc une symétrie de révolution, qui ne correspond pas à la forme généralement elliptique du rayonnement interne se propageant dans le guide d’onde WG de la puce photonique PIC. La forme du rayonnement lumineux au niveau du second port optique n’est pas nécessairement parfaitement déterminée. Ainsi, la propagation jusqu’à ce second port optique, à partir d’une source externe distante, peut provoquer une distorsion significative du rayonnement, ce qui affecte sa forme et qui peut la rendre variable dans le temps. C’est également le cas lorsque la propagation se réalise en partie via un guide d’onde multimode, tous les modes n’étant pas sollicités avec la même intensité dans le temps, ce qui peut rendre la forme du rayonnement issu de cette fibre variable dans le temps. La forme de ce rayonnement peut également être affectée par les variations de température ou les contraintes mécaniques qu’une fibre peut subir. Comme on l’a énoncé dans la partie introductive de cette demande, la forme du rayonnement externe n’est généralement pas adaptée à la première forme du rayonnement lumineux déterminée par le ou les modes se propageant dans la puce photonique PIC. Le couplage du rayonnement lumineux à la puce PIC, du fait de cette différence de forme, est sujet de pertes importantes. Pour parer à cela, on configure le dispositif de conversion multiplan MPLC pour qu’il opère une conversion de forme au rayonnement qui se propage entre le premier et le second port optique. Puce photonique apte à fonctionner en émission Lorsque la puce photonique PIC est apte à fonctionner en émission, par exemple lorsqu’elle comporte une source lumineuse couplée par le guide d’onde WG à une zone d’émission, le dispositif de conversion multiplan MPLC peut être configuré pour transformer le mode optique produit au niveau de cette zone d’émission, au niveau du premier port optique P1, en un rayonnement externe dont la forme peut être choisie. En d’autres termes, le dispositif de conversion multiplan MPLC est configuré pour guider le rayonnement lumineux interne reçu au niveau du premier port optique P1 et le conformer à la forme choisie (i.e. déterminée) au niveau du second port optique P2. Cette forme peut notamment être choisie pour s’injecter avec efficacité dans une fibre optique disposée au niveau de son second port optique P2, par exemple en produisant au niveau de ce second port optique un rayonnement de forme gaussienne. Si le rayonnement interne au sein d’un guide d’onde WG de la puce photonique est composé d’une pluralité de modes, il est possible de configurer le dispositif de conversion multiplan MPLC en démultiplexeur spatial, certains au moins des modes de ce rayonnement interne pouvant être isolés les uns des autres et transformés pour, par exemple, s’injecter dans une fibre optique dédiée au niveau du second port optique P2. Lorsque la puce photonique PIC comporte une source lumineuse ou une pluralité de sources lumineuses dont le rayonnement est distribué dans une pluralité de guides d’onde disjoints, le dispositif de conversion multiplan MPLC peut être configuré pour transformer le mode optique composant le rayonnement interne se propageant dans chaque guide d’onde WG en un rayonnement dont la forme, au niveau du second port optique P2, permet son injection efficace dans une fibre optique dédiée. Alternativement, les modes optiques propagés collectivement par les guides d’onde jusqu’au zones d’émission de la puce photonique PIC peuvent entre traités par le dispositif de conversion multiplan MPLC, configuré en multiplexeur spatial, pour être respectivement conformées aux modes d’une fibre optique multimode. Lorsque la forme du rayonnement produit au niveau du second port optique P2 n’est pas contraint par un guide d’onde, fibre optique ou faisceau de fibres optiques par exemple, et que le rayonnement externe est destiné à se propager en espace libre, on peut néanmoins souhaiter que ce rayonnement externe se compose de modes choisis dans une famille de modes prédéterminée, pour faciliter son traitement en aval de sa propagation. Il peut par exemple s’agir une famille de modes de Hermite-Gauss (présentant un support circulaire ou elliptique),ou de Hermite-Gauss généralisés, de Laguerre-Gauss, de Slepian, LP ou OAM ou toute transformation unitaire spatiale de ces familles de modes. Le dispositif de conversion multiplan MPLC peut mettre en œuvre d’autres traitements sur le rayonnement produit par la puce photonique PIC que ceux visant à en transformer la forme. Ce dispositif peut par exemple réaliser une combinaison cohérente ou incohérente des rayonnements produits. Puce photonique apte à fonctionner en réception La puce photonique PIC peut être également apte à fonctionner en réception pour traiter le rayonnement interne se propageant dans le guide d’onde WG. Ce traitement peut être quelconque, par exemple détecter l’intensité de ce rayonnement par l’intermédiaire d’un photo-détecteur, ou combiner entre eux des rayonnements internes se propageant dans une pluralité de guides d’onde WG de la puce. Il peut également s’agir de procéder à une détection cohérente via un oscillateur local, d’une démodulation par changement de phase en interférant deux symboles consécutifs, d’améliorer le diagramme de l'œil. Le dispositif de conversion multiplan MPLC peut être configuré dans ce cas pour guider une partie au moins du rayonnement externe reçu sur le second port optique P2 et conformer cette partie au(x) mode(s) du rayonnement lumineux interne au niveau du premier port optique P1. Lorsque ce rayonnement lumineux externe est guidé jusqu’au second port optique P2 du dispositif de conversion multiplan MPLC par une fibre optique, ce dispositif peut être configuré pour transformer la forme, typiquement gaussienne, du rayonnement lumineux produit par cette fibre optique dans une forme correspondant au mode optique associé au guide d’onde WG de la puce photonique PIC. Lorsque le rayonnement externe est guidé par plusieurs fibres ou par une fibre optique multimode, le dispositif de conversion multiplan MPLC peut être configuré pour décomposer ce rayonnement externe selon certains au moins des modes guidés par la ou les fibres et pour l’injecter dans une pluralité de guide d’onde WG de la puce photonique, par l’intermédiaire d’une pluralité de zones de réception auxquelles ces guides d’onde sont respectivement couplés. Similairement, lorsque le rayonnement externe se propage en espace libre jusqu’au second port optique P2, le dispositif le dispositif de conversion multiplan MPLC peut être configuré pour décomposer spatialement au moins une partie de ce rayonnement en une pluralité de modes, et pour guider la propagation de ces modes jusqu’au premier port optique P1 et les conformer aux modes optiques d’un ou d’une pluralité de guide d’onde WG de la puce photonique PIC. Le dispositif de conversion multiplan MPLC peut mettre en œuvre d’autres traitements sur le rayonnement produit par la puce photonique PIC que ceux visant à en transformer la forme. Ce dispositif peut par exemple réaliser une combinaison cohérente ou incohérente des rayonnements produits. Configuration d’un dispositif de conversion multiplan. D'une manière très générale, un dispositif de conversion multiplan opère une transformation unitaire de la forme d'un rayonnement lumineux incident. Cette transformation peut être précisément décrite sous une forme modale, c'est-à-dire en définissant une relation entre des modes d'une première famille de modes définie dans un premier plan transverse (par exemple au niveau du premier port optique P1) et des modes d'une seconde famille de modes définie dans un second plan transverse (par exemple au niveau du second port optique P2). Les familles de modes sont généralement formées à partir de bases orthonormées et permettent de décomposer au mieux un rayonnement lumineux quelconque sur chacun des ports optiques. Dans le cadre de la présente description, on pourra par exemple choisir les modes de la première famille pour qu’ils correspondent aux modes optiques d’un guide d’onde ou d’une pluralité de guides d’onde WG de la puce photonique PIC. Les modes de la seconde famille peuvent être ceux décomposant au mieux le rayonnement externe, par exemple des modes gaussiens spatialement associés aux fibres optiques d’un faisceau de fibres couplé au second port optique ou des modes disposés spatialement en matrice pour capturer et décomposer un rayonnement externe se propageant en espace libre. D’autres types de décomposition sont possibles, par exemple à partir de famille de modes de Hermite-Gauss (présentant un support circulaire ou elliptique), ou de Hermite-Gauss généralisés, de Laguerre-Gauss, de Slepian, LP ou OAM ou toute transformation unitaire spatiale de ces familles de modes. On rappelle que dans un dispositif de conversion multiplan, le rayonnement lumineux qui s’y propage subit une succession de réflexions et/ou de transmissions, chaque réflexion et/ou transmission étant suivie par une propagation du rayonnement en espace libre. Certaines au moins des pièces optiques sur lesquelles s’opèrent les réflexions et/ou les transmissions, et qui guident la propagation du rayonnement lumineux dans le dispositif de conversion multiplan, présentent des zones microstructurées sur lesquelles s’opèrent les réflexions et/ou transmissions et qui modifient la forme de ce rayonnement lumineux pour mettre en œuvre une transformation unitaire choisie des modes spatiaux. Par « zones microstructurées » on signifie que la surface de la pièce optique présente sur chacune de ces zones un relief, qui peut par exemple se décomposer sous la forme de « pixels » dont les dimensions peuvent être comprises entre quelques microns à quelques centaines de microns. Il peut s’agir de métasurfaces. Le relief ou chaque pixel de ce relief présente une élévation variable par rapport à un plan moyen définissant la surface en question, d’au maximum quelques microns ou d’au maximum quelques centaines de microns. Quelle que soit la nature de la microstructuration des zones, une pièce optique présentant de telles zones forme un masque de phase introduisant un déphasage local au sein de la section transverse du rayonnement qui s’y réfléchit ou qui s’y transmet. Ainsi, le rayonnement lumineux qui se propage, entre le premier et le second port optique P1,P2, au sein du dispositif de conversion multiplan MPLC subit une succession de déphasages locaux séparés par des propagations. La succession de ces transformations élémentaires (par exemple au moins quatre transformations successives comme par exemple 8, 9, 10, 12, 13, 14, voire au moins 20 transformations) établit une transformation globale du profil spatial du rayonnement (sa forme, selon la définition retenue de ce terme). Il est ainsi possible de configurer les zones microstructurées de réflexion ou de transmission pour décomposer et transformer un rayonnement incident de forme prédéterminé en un rayonnement lumineux émergeant présentant une autre forme prédéterminée, c’est-à-dire un rayonnement dont on peut très précisément maitriser la disposition spatiale dans un plan de sortie du dispositif de conversion multiplan. On trouvera dans les documents « P rogrammable unitary spatial mode manipulation », Morizur et Al, J. Opt . Soc. Am. A/Vol. 27, No. 11/ November 2010 ; N. Fontaine et Al, (ECOC, 2017),“Design of High Order Mode-Multiplexers using Multiplane Light Conversion”; US9250454 et US2017010463 les fondements théoriques et des exemples de mise en œuvre pratique d'un dispositif MPLC. Ces documents exposent notamment les méthodes de conception numérique qui peuvent être employées pour déterminer le profil de phase des masques de phase du dispositif (i.e. les zones microstructurées) selon la transformation modale unitaire établie . Les masques de phase peuvent ensuite être réalisés à partir du modèle numérique établi, par exemple par gravure, ou par photolithographie de la pièce optique qui les porte afin de la microstructurer. La microstructuration qui est apportée aux pièces optiques configure l’architecture choisie pour qu’il mette en œuvre la transformation désirée. Un dispositif de conversion multiplan peut être composé à partir d’une pluralité de pièce optiques permettant de guider la succession de transmission/réflexion. On pourra notamment se référer au document EP3785064 qui illustre un tel mode de mise en œuvre. Alternativement, le dispositif peut être composé d’une unique pièce optique, dite « monolithique », à l’intérieur de laquelle se réfléchit, sur des surfaces internes à cette pièce, une pluralité de fois le rayonnement lumineux (voir le document EP3732525). Certaines au moins de ces surfaces internes peuvent porter les zones microstructurées. En référence à la , et à titre d'exemple, on a représenté un dispositif de conversion multiplan MPLC pouvant être exploité dans le dispositif optique 1 qui fait l’objet de la présente description. Sur l'architecture représentée, le MPLC est constitué de deux pièces optiques réfléchissantes 2a, 2b disposées en vis-à-vis l’une de l’autre. Des masques de phase 3 microstructurés sont portés par l'une de ces pièces. On forme ainsi une cavité multipassage dans lequel le rayonnement incident est réfléchi et déphasé une pluralité de fois au niveau de chaque masque microstructuré 3 pour transformer le rayonnement incident. Ici, les masques de phases sont tous portés par une lame de phase 2a présentant des zones microstructurées formant les masques, la seconde pièce optique 2b étant un simple miroir. Il est bien entendu possible de faire porter des masques par chacune des pièces optiques 2a,2b. La transformation de forme opérée par le dispositif de conversion multiplan MPLC d’un dispositif photonique 1 de la présente description assure un couplage de qualité, présentant des pertes optiques réduites, entre la puce photonique 1 et son environnement extérieur. Par simplicité de présentation, on a illustré sur les figures 1 à 3, un système photonique dans lequel un unique rayonnement lumineux externe était couplé à un unique guide d’onde WG de la puce PIC. Comme on l’a déjà énoncé, il est bien entendu possible de mettre en œuvre des couplages plus complexes. Ainsi la puce peut être munie d’une pluralité de zones d’émission/réception, certaines de ces zones pouvant fonctionner en émission et d’autre en réception. Dans un tel cas, le dispositif de conversion multiplan MPLC est configuré pour respectivement associer des parties d’un rayonnement lumineux externe aux zones d’émission/réception. Le dispositif photonique multiplan MPLC peut contenir d’autres pièces que celles représentées sur la . Il peut s’agir par exemple de composants optiques tels qu’un miroir, un prisme, des microlentilles, ou tout autre composant permettant de guider le rayonnement lumineux externe dans le dispositif multiplan MPLC ou de guider le rayonnement lumineux entre le premier port optique P1 et la zone d’émission réception Z. Il peut s’agir également d’un support, ou d’une pluralité de supports assemblés entre eux, permettant de positionner les unes par rapport aux autres les pièces optiques réfléchissantes et les composants optiques du dispositif MPLC, voire même permettant d’assembler le dispositif de conversion multiplan MPLC à la puce photonique PIC. Similairement, le dispositif photonique 1 peut comprendre d’autres éléments que la puce photonique PIC et le dispositif de conversion multiplan MPLC. Il peut ainsi comprendre un support, par exemple de type circuit imprimé ou interposeur, sur laquelle la puce photonique PIC repose et qui comprend des pistes ou des via de connexion électrique à laquelle la puce est électriquement connectée. Ce support peut porter d’autres puces, électroniques ou photoniques, électriquement ou optiquement reliées entre elles. Ce support peut permettre l’assemblage du dispositif de conversion multiplan MPLC, de sorte que le premier port optique P1 de ce dispositif soit bien optiquement couplé à la zone d’émission réception de la puce. La puce PIC peut être munie sur sa surface active, portant la zone d’émission réception ou la pluralité de zones d’émission/réception, de pièces optiques d’adaptation telle qu’un prisme et/ou des lentilles de collimation et/ou de mise en forme qui constituent ou font partie du premier port optique P1 du dispositif MPLC. Modes de mise en œuvre Dans une configuration avantageuse, la puce photonique PIC et le dispositif de conversion multiplan MPLC sont intégrés l’un à l’autre. Par exemple une surface principale de la puce photonique PIC peut former l’une des pièces optiques réfléchissantes 2a,2b définissant la cavité multipassage du dispositif conversion multiplan MPLC. A cet effet, cette surface principale peut être munie, par dépôt, d’une fine couche d’un matériau réfléchissant. On peut également prévoir de microstructurer cette surface pour qu’elle porte les masques microstructurés 3 visant à transformer le rayonnement incident. A titre d’illustration, la représente un dispositif optique 1 permettant d’associer une puce photonique PIC et un faisceau de fibres optiques F, par exemple des fibres monomodes. Ces fibres propagent, collectivement, un rayonnement lumineux formé de modes spatialement séparés les uns des autres et dont la forme est généralement gaussienne. Le dispositif de conversion multiplan MPLC est formé dans l’exemple représenté sur cette , d’une première pièce optique réfléchissante 2a portant les masques microstructurés 3. Elle est disposée en vis-à-vis d’une face principale de la puce photonique PIC. Cette face principale est munie d’une couche réfléchissante qui constitue en quelque sorte la seconde pièce optique réfléchissante 2b du dispositif de conversion multiplan MPLC, et qui définit en combinaison avec la première pièce optique 2a la cavité multipassage de ce dispositif. Le second port optique du dispositif MPLC est ici formé d’un réseau de fibres optiques FA. On rappelle qu’on désigne dans le domaine par le terme « réseau de fibres » (« fiber array » selon l’expression anglo-saxonne) la pièce mécanique disposée à l’extrémité d’un faisceau de fibres optiques pour les maintenir assemblées les unes aux autres selon un agencement très précis, en vue du couplage de ces fibres. L’extrémité des fibres peut être agencée le long d’une ligne ou dans un plan, et ces deux modes de mise en œuvre sont compatibles avec un dispositif photonique 1 conforme à l’invention. Revenant à la description de la , le second port optique du dispositif MPLC est constitué du réseau de fibres optiques FA qui retient et positionne précisément les extrémités d’un faisceau de fibres optiques F monomodes. Le rayonnement lumineux qui est produit au niveau de ce second port optique peut être décomposé par une famille de modes gaussiens, désignée plus généralement « seconde famille de modes », chaque mode de la famille étant spatialement aligné avec l’extrémité d’une fibre retenue dans le faisceau de fibres FA. Le premier port optique du dispositif MPLC illustré sur la est ici formé d’un réseau de microlentilles ML. Le réseau de microlentilles ML est disposé sur la face principale de la puce photonique PIC (la face active de cette puce) aux endroits des zones d’émission/réception agencées sur cette surface. Plus précisément, chaque microlentille du réseau de microlentilles ML est disposée en vis-à-vis de l’une de ces zones, afin d’assurer un couplage optique entre une microlentille et un guide d’onde WG, dont on observe une section transversale sur la . Le rayonnement lumineux produit au niveau du premier port optique P1 peut être, quant à lui, décomposé à l’aide d’une première famille de modes, cette première famille pouvant former une base de décomposition. Cette première famille peut être formée de modes se superposant, respectivement et spatialement, avec les microlentilles du réseau de microlentilles ML, et donc avec une zone d’émission/réception de la puce photonique PIC. Chacun de ces modes peut présenter une forme correspondant au mode (ou à un mode) du rayonnement interne se propageant dans un guide d’onde de la puce photonique. Comme cela est présenté dans le détail dans les documents précités portants sur la conception d’un dispositif de conversion multiplan MPLC, les zones microstructurées 3 portées par la pièce optique 2a sont configurées pour opérer une conversion modale visant à mettre en correspondance respective les modes de la première et de la seconde famille de modes. Les énergies présentent dans les modes d’une de ces familles sont transportées et respectivement conformées aux modes de l’autre famille de modes, au cours des réflexions successives du rayonnement sur les masques microstructurés 3 au cours de sa propagation dans la cavité du dispositif de conversion multiplan MPLC. Bien entendu les différents éléments exposés dans le cadre de l’exemple illustré sur la ne sont nullement limitatifs. On pourrait notamment choisir d’autres types de modes que ceux pris en illustration. L’assemblage du dispositif de conversion multiplan MPLC à la puce photonique PIC peut mettre en œuvre des pièces additionnelles, telles que des cubes d’alignement, ces cubes permettant de maitriser la position et l’orientation des éléments à assembler les uns vis-à-vis des autres. On présente dans la suite de cette description, et en référence aux figures 5 à 7, des exemples d’assemblage possibles. Par souci de lisibilité des figures, on a omis de représenter les éventuels composants formant le premier port et le second port optique du dispositif multiplan MPLC, mais il est bien entendu que les dispositifs photoniques représentés sur ces figures peuvent comprendre de tels composants, conformément à la description générale qui en a été faite dans les sections précédentes de cette description. La représente ainsi un premier exemple d’assemblage entre un dispositif de conversion multiplan MPLC et une puce photonique PIC pour former un dispositif photonique 1. Ce dispositif 1 comprend un support S présentant une face principale sur laquelle réside la puce photonique PIC. Il peut s’agit d’un support à circuit imprimé sur lequel repose également d’autres composants électroniques et/ou optiques (non représentés), reliés optiquement/électriquement entre eux pour former un système fonctionnel. Une tranche exposée de la puce photonique PIC porte la zone d’émission/réception Z ou une pluralité de telles zones. Un guide d’onde WG de la puce PIC est optiquement associé à cette zone Z, par l’intermédiaire d’un coupleur de côté (« edge coupler ») intégré à la puce. Le dispositif de conversion multiplan MPLC est quant à lui formé de deux pièces optiques réfléchissantes 2a,2b, se faisant face, l’une d’entre elles portant les masques microstructurés 3. Comme on l’a déjà énoncé, ces masques pourraient être portés par l’un et/ou l’autre de ces pièces optiques 2a,2b. Les deux pièces optiques 2a,2b sont maintenues assemblées entre elles, dans l’exemple représenté, par l’intermédiaire d’une pièce d’assemblage 2c disposée par exemple en entretoise entre les deux pièces optiques réfléchissantes 2a,2b ou formant un support d’assemblage des tranches des deux pièces optiques réfléchissantes 2a,2b. Dans l’exemple reproduit sur la , une des pièces optiques 2a,2b est assemblée par une de ses tranches (c’est-à-dire une face de cette pièce optique perpendiculaire à la face réfléchissante définissant un côté de la cavité multipassage) à la face principale du support S (face sur laquelle est également assemblée la puce photonique PIC). Le dispositif de conversion multiplan MPLC est positionné sur le support S, relativement à la puce photonique PIC, dans un agencement assurant le couplage optique entre la puce photonique PIC et le dispositif de conversion multiplan MPLC. La représente un dispositif photonique 1 dans lequel le couplage entre le dispositif de conversion multiplan MPLC et la puce photonique PIC se réalise cette fois par l’intermédiaire d’un couplage de surface de la puce photonique PIC associé au guide d’onde WG. La zone d’émission/réception Z de la puce PIC est disposée sur la face principale exposée de cette puce, son autre face principale reposant elle sur le support S. Le dispositif de conversion multiplan MPLC est, tout comme dans l’exemple de la , composé deux pièces optiques réfléchissantes 2a,2b, assemblées l’une à l’autre par l’intermédiaire de la pièce d’assemblage 2c, entretoise ou support de ces pièces 2a,2b. Dans cette , et pour permettre le couplage optique entre les deux éléments, l’une des pièces optiques réfléchissantes 2a,2b est assemblée par sa tranche à la tranche du support S. La représente une variante de l’exemple de la . Dans cette variante, la pièce optique réfléchissante 2b de la est mise en œuvre par une couche réfléchissante formée directement sur le support S. La représente une autre variante encore de la . Dans cette variante, la pièce d’assemblage des deux pièces optiques prend la forme d’un second support S2. Ce second support S2 est assemblé au support S sur lequel réside la puce photonique PIC pour permettre le couplage optique du dispositif de conversion multiplan à cette puce PIC. La représente en vue de côté (partie haute de la figure) et en vue dessus (partie basse de la figure) un dispositif photonique 1 dans lequel le couplage entre le dispositif de conversion multiplan MPLC et la puce photonique PIC met en œuvre un guide optique 4 du rayonnement lumineux. Ce guide optique 4 peut être formé d’au moins un miroir, d’un prisme, d’un périscope ou d’une combinaison de ces éléments. Il permet de modifier la direction de la propagation du rayonnement pour permettre son couplage à la puce PIC. Ce guide optique peut former un composant du premier port P1 du dispositif de conversion multiplan MPLC. Le dispositif photonique de l’exemple représenté présente un support S sur lequel repose la puce photonique 1 et les deux pièces optiques réfléchissantes 2a,2b formant le dispositif de conversion multiplan. Un rayonnement se propage selon une première direction dans le dispositif de conversion multiplan, ici parallèle au support S. Cette direction intercepte le guide optique 4. Celui-ci est disposé au droit de la zone d’émission/réception Z de la puce photonique PIC. Le guide optique oriente le rayonnement selon une seconde direction de propagation plus propice à son couplage à la puce, ici perpendiculaire au plan de la puce PIC. On peut naturellement envisager un dispositif conforme à l’invention employant un guide optique 4 couplant le dispositif de conversion multiplan MPLC par la tranche à la puce photonique PIC. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de mise en œuvre décrits et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. Dispositif photonique (1) comprenant : une puce photonique (PIC) s’étendant selon un plan principal (P) et comportant au moins un guide d’onde (WG) disposé dans le plan principal (P) et au moins une zone de réception (Z) disposée sur une surface de la puce photonique (PIC), le guide d’onde (WG) et la zone de réception (Z) étant optiquement couplés l’un à l’autre pour propager un rayonnement lumineux interne formé d’au moins un mode ; un dispositif de conversion multiplan (MPLC) assemblé à la puce photonique (PIC) et comprenant un premier port optique (P1), optiquement associé à la zone de réception (Z) de la puce photonique (PIC), et un second port optique (P2) pour recevoir un rayonnement externe, le rayonnement lumineux externe étant susceptible de se propager depuis le second port optique (P2) vers le premier port optique (P1) au cours d’une pluralité de réflexions et/ou de transmissions sur des zones microstructurées du dispositif de conversion multiplan (MPLC), les zones microstructurées étant configurées pour guider une partie au moins du rayonnement externe reçu sur le second port optique (P2) et conformer cette partie au mode du rayonnement lumineux interne au niveau du premier port optique (P1). Dispositif photonique (1) comprenant : une puce photonique (PIC) s’étendant selon un plan principal (P) et comportant au moins un guide d’onde (WG) disposé dans le plan principal (P) et au moins une zone d’émission (Z) disposée sur une surface de la puce photonique (PIC), le guide d’onde (WG) et la zone d’émission (Z) étant optiquement couplés l’un à l’autre pour propager un rayonnement lumineux interne formé d’au moins un mode ; un dispositif de conversion multiplan (MPLC) assemblé à la puce photonique (PIC) et comprenant un premier port optique (P1), optiquement associé à la zone d’émission (Z) pour recevoir le rayonnement lumineux interne, et un second port optique (P2) pour émettre un rayonnement externe de forme déterminée, le rayonnement lumineux interne étant susceptible de se propager du premier port optique (P1) vers le second port optique (P2) au cours d’une pluralité de réflexions et/ou de transmissions sur des zones microstructurées du dispositif de conversion multiplan (MPLC), les zones microstructurées étant configurées pour guider le au moins un mode du rayonnement lumineux interne reçu au niveau du premier port optique (P1) et le conformer à la forme déterminée au niveau du second port optique (P2). Dispositif photonique (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le dispositif de conversion multiplan (MPLC) est composé d’une pièce optique monolithique dans lequel se propage le rayonnement externe, la pièce optique monolithique présentant au moins une face portant les zones microstructurée. Dispositif photonique (1) selon la revendication 1 ou 2 dans lequel le dispositif de conversion multiplan (MPLC) comprend deux pièces optiques présentant chacune une face réfléchissante (2a,2b), les faces réfléchissantes des pièces optiques (2a,2b) étant disposées en vis-à-vis l’une de l’autre, et l’une au moins des faces réfléchissantes portant les zones microstructurées. Dispositif photonique (1) selon la revendication précédente dans lequel une des pièces optiques réfléchissantes (2a,2b) est formée par une surface de la puce photonique (PIC). Dispositif photonique (1) selon la revendication 4 dans lequel le dispositif de conversion multiplan (MPLC) comprend une pièce d’assemblage (2c) pour assembler entre elles les deux pièces optiques réfléchissantes. Dispositif photonique (1) selon la revendication précédente dans lequel la pièce d’assemblage (2c) est disposée en entretoise entre les deux pièces optiques réfléchissantes (2a,2b) ou en support des deux pièces optiques réfléchissantes (2a,2b). Dispositif photonique (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel la zone d’émission ou de réception est disposée sur une face dite « principale » de la puce photonique (PIC), parallèle au plan principal (P). Dispositif photonique (1) selon l’une des revendications 1 à 7 dans lequel la zone d’émission ou de réception est disposée sur une tranche de la puce photonique (PIC), la tranche formant une face de la puce photonique perpendiculaire au plan principal (P). Dispositif photonique (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le second port optique (P2) comprend un réseau de fibres optiques (FA). Dispositif photonique (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le second port optique (P2) comprend au moins une fibre multimode. Dispositif photonique (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le premier port optique (P1) comprend un réseau de microlentilles (ML). Dispositif photonique (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le premier port optique (P1) comprend un guide optique (4). Dispositif photonique (1) selon la revendication précédente dans lequel le guide optique (4) comprend un miroir, un prisme ou un périscope. Dispositif photonique (1) selon l’une des revendications précédentes comprenant un support (S) sur lequel sont disposés la puce photonique (PIC) et le dispositif de conversion multiplan (MPLC). Dispositif photonique (1) selon la revendication précédente lorsqu’elle est combinée avec la revendication 4, dans lequel le support (S) comprend une couche réfléchissante formant une des pièces optiques réfléchissantes (2a,2b) du dispositif de conversion multiplan (MPLC). Dispositif photonique (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel la puce photonique comprend au moins un photo-détecteur optiquement associée au guide d’onde (WG).