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CAIlabs modifie la lumière pour rajeunir les LAN optiques

Dans : News
Qu’est-ce qui pousse Safran à investir 2 millions d’euros sur les 5 millions annoncés lundi 10 juillet par Cailabs lors de son troisième tour de table depuis sa création en 2013 (sur un total des investissements de 8,6 millions) ? Sa technologie de conversion multiplan de la lumière (MPLC). Une technologie relativement unique sur le marché à ce jour qui intéresse l’industriel pour « repenser et optimiser l’architecture du câblage des avions », indique Jean-François Morizur, PDG et cofondateur de la start-up avec Guillaume Labroille, directeur technique, et Nicolas Treps, qui apporte son regard de conseiller scientifique. « Les fibres utilisées dans l’aéronautique sont parfaitement qualifiées pour notre technologie », poursuit le dirigeant qui nous a accueilli à Rennes dans les nouveaux locaux que la jeune entreprise a investi en avril dernier.

Guillaume Labrouille (CTO) et Jean-François Morizur (CEO), cofondateurs de Cailabs

En partant des travaux en optique quantique issus du laboratoire parisien de recherche Kastler Brossel initiés en 2010, Cailabs a développé une technologie qui permet d’agréger la lumière de plusieurs fibres monomode afin de dépasser les limites de capacité des fibres multimodes actuelles. « On modifie la forme de la lumière pour créer un profil pour chaque fibre et on injecte plusieurs profils en même temps sur une seule fibre », explique notre hôte. Comment ? En utilisant un procédé de succession de profils de phase (des sortes de lentilles optiques très complexes) qui façonnent les lasers qui les traversent pour leur attribuer une forme précise et les combiner en une seule source lumineuse. Un procédé relativement classique dans l’industrie optique que Cailabs a optimisé en combinant l’ensemble de ces profils de phases en un unique élément compact sous forme d’une « lame texturée ». Les profils de phases ne sont alors plus disposés en enfilade mais placés côte-à-côte sur cette lame. Grâce à deux miroirs réfléchissants, les faisceaux lumineux traversent successivement les profils hébergés par la lame pour se réduire à une seule émission lumineuse chargée des informations de l’ensemble des sources (comme le montre plus explicitement la vidéo ci-dessous).

La mise au point de cette lame texturée et son assemblage dans un multiplexeur constitue tout le savoir-faire de la start-up qui produit en interne ses propres composants et solutions. « Nous sommes capables de fabriquer les phases en fonction du mode de lumière que l’on veut utiliser », précise Jean-François Morizur. Autrement dit, personnaliser selon les besoins chacun des lasers envoyés dans les fibres. A ce jour, Cailabs réussit à combiner 15 modes sur sa lame. Qui plus est, la technologie a l’avantage d’utiliser un système passif, qui ne nécessite aucune source d’énergie, et donc très robuste, et sans quasiment aucune perte d’information. Parfait pour les environnements extrêmes comme l’aviation. Si Safran valide la technologie et la généralise pour le secteur de l’aéronautique, c’est un marché immense qui s’ouvrira à Cailabs. Ce n’est pas le seul.

Le composant de base multipkexeur de fibre optique avec, sur le fond du boitier, la lame texturée, coeur du savoir-faire technologique de Cailabs.Vue du dessus du composant de base multiplexeur de fibre optique avec, sur le fond du boitier (au-dessus de l’index), la lame texturée, coeur du savoir-faire technologique de Cailabs.

Du gigabit au térabit

L’augmentation des capacités des fibres apportée par le MPLC vise aussi le marché des LAN vieillissants en fibre optique. Commercialement, les dirigeants de l’organisation rennaise revendiquent un facteur multiplicateur de 400. Mais techniquement, les possibilités sont bien plus élevées. « En utilisant différentes formes de la lumière, on lève la limite de Shannon de performance de la fibre que l’industrie atteint aujourd’hui, poursuit le dirigeant. Le facteur est délirant, on passe du gigabit au térabit. »
Un facteur multiplicateur validé par plusieurs acteurs aujourd’hui partenaires de Cailabs. En agrégeant 114 canaux avec la solution Proteus de la start-up française additionnée aux multiples technologies optiques actuelles (longueur d’ondes, multiplexage, polarisation de phase), l’opérateur japonais KDDI est parvenu à atteindre 2 Pbit/s (2 millions de Gbit/s) de débit sur une fibre multimode en laboratoire en 2015. Une performance que l’opérateur a doublée récemment. De son côté, Nokia, qui développe des solutions pour accroitre la bande passante entre datacenters interconnectés, a atteint 15 Tbit/s sur une seule fibre.
L’idée est donc de faire évoluer les infrastructures optiques existantes des LAN pour éviter d’en déployer de nouvelles. Une idée qui s’est récemment illustrée sur la station des Deux Alpes. En installant sa technologie, Cailabs a fait passer la capacité de la fibre posée en 1999 lors de la construction du téléphérique de 100 Mbit/s à 3 x 10 Gbit/s sur 3 km à 3200 mètres d’altitude. De quoi apporter le Wifi en haut des pistes mais aussi connecter des caméras de surveillance, installer des affichages dynamiques le long des circuits ou encore offrir de la capacité pour les opérateurs mobiles qui peuvent ainsi y déployer leurs relais 4G.

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Un coût divisé par six

Aroona, le boîtier démultiplicateur des capacités de la fibre multimode (ici en version de test avec un multiplexeur en haut, des bobines de fibres simulant la distance au milieu, et le démultiplexeur en bas.Aroona, le boîtier démultiplicateur des capacités de la fibre multimode (ici en version de test avec un multiplexeur en haut, des bobines de fibres simulant la distance au milieu, et le démultiplexeur en bas.

La solution Aroona de Cailabs, un multiplexeur connecté aux deux extrémités du LAN qui s’installe à côté du tiroir optique dans la salle des serveurs, s’est révélée six fois moins onéreuse que le remplacement ou l’ajout de fibre. « Cela aurait nécessité l’utilisation d’un hélicoptère », justifie Jean-François Morizur. Sans compter les demandes d’autorisation de travaux, les délais nécessaires à leur exécution et l’interruption du service en conséquence. « L’installation de notre solution s’est faite dans la journée », indique le dirigeant. Selon qui l’offre Aroona, dont les tarifs varient selon les besoins entre le prix d’un PC et celui d’une voiture haut de gamme, revient à 78 centimes contre 4 à 5 euros le mètre de fibre installée. Imbattable pour un LAN d’envergure significative. Mais aussi dans les environnements comme les hôpitaux où installer la fibre est générateur de poussière incompatible avec l’activité du lieu.
La start-up séduits déjà nombre d’acteurs des infrastructures de réseaux LAN. Au-delà de Safran, Nokia et KDDI précédemment cités, NEC s’intéresse également à l’offre du Français pour améliorer les communications satellitaires. Les équipementiers Cisco et Huawei, qui ont attribué des prix à la start-up, sont également séduits par ses développements. Tout comme les intégrateurs IBM, NextiraOne, Spie où encore Axians dont Jean-François Morizur ne tarit pas d’éloges.

MPLC au service de la découpe industrielle

Mais l’entreprise se développe également sur un autre pan de marché : celui de la découpe et soudure laser. Modeler la lumière permet, à partir de laser beaucoup plus puissants que ceux utilisés en fibres optiques (jusqu’à 10 kW contre moins d’1 W pour la fibre), de fournir des lames de découpe industrielle qui limitent la déperdition dans l’usinage laser. Un marché essentiellement constitué de fabricants de machines auxquels Cailbabs répond avec son produit Canunda. Le fabricant hollandais de machines de production de puces électroniques ASML compte parmi ses premiers clients. Le secteur de la fabrication additive (imprimantes 3D) figure également dans les utilisateurs potentiels de Canunda. Un secteur en fort développement. « Il y a un an, l’activité d’usinage était négligeable dans nos revenus. Aujourd’hui elle tend à s’équilibrer avec les télécoms », confie le PDG.
Fort d’une technologie laser capable d’adresser différents marchés, Cailbas a réalisé 770 000 euros de chiffre d’affaires en 2016 et a connu une croissance de 160% en un an. « On vise aussi une croissance à trois chiffres pour 2017 », avance notre interlocuteur. Une progression rapide qui se traduit par l’emménagement de nouveaux locaux. « On est passé de 300 m2 à 900 m2. » Des locaux sur deux niveaux qui mêlent pour deux-tiers laboratoires, bancs de montages, salle de R&D, de tests et unité de production des composants stratégiques (la seule que nous n’aurons pas le loisir de visiter pour des raisons de sécurité industrielle), et, pour le tiers restant, des bureaux et locaux administratifs. De quoi accueillir une cinquantaine de personnes. Soit le double de l’effectif actuel. Lequel devrait s’étoffer de 12 nouveaux employés (dont la moitié de techniciens optiques) avant la fin de l’année.
Au fait, d’où vient le nom CAIlabs ? « De Complete Adaptive Imaging lab, une solution d’imagerie biologique à travers la fibre, raconte Guillaume Labroille. Ça n’a pas marché mais on a conservé le nom. » Et Cailabs ne s’en porte visiblement pas plus mal aujourd’hui.
Lire égalementCailabs multiplie par 114 les capacités du réseau optique de KDDIDes scientifiques dépassent le térabit/s sur fibre optiqueDes chercheurs élaborent une fibre optique à base d’air

crédit photos © christophe lagane – Silicon.fr
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