De wereld van vandaag is digitaler dan ooit: petabytes aan informatie worden uitgewisseld via internet. Dit verkeer zal in de toekomst verder toenemen (o.a. dankzij AI-toepassingen). Glasvezelnetwerken, die 99% van het internetverkeer vervoeren, vormen hierbij een cruciale infrastructuur. Nu werken optische communicatieverbindingen op 800 Gbps, maar binnen 10 en 20 jaar zijn optische verbindingen vereist op respectievelijk 1,6 Tbps en 3,2 Tbps.

Stroomverbruik

Het grootste knelpunt dat voorkomt dat er met hogere datasnelheden wordt gewerkt, is het stroomverbruik. Optische transponders, met name digitale signaalverwerkingseenheden (DSP), verbruiken een bepaalde hoeveelheid energie per uitgewisseld bit. Naarmate datasnelheden verdubbelen en verviervoudigen, volgt het totale stroomverbruik dezelfde trend als de huidige DSP-algoritmen worden gebruikt.

Niet-lineaire voortplanting over de glasvezel

Om te kunnen werken met hogere datasnelheden, moet de ontvangen signaalkwaliteit (signaal-ruisverhouding, SNR) ook hoger zijn. Om dit te bereiken, proberen onderzoekers het vermogen dat in de glasvezel wordt gelanceerd naar hogere waarden te duwen. Vanwege de niet-lineaire voortplantingseigenschappen van licht door de glasvezel, is de verbetering in SNR echter beperkt.

Projectactiviteiten

In dit project worden DSP-algoritmen met een lage complexiteit en een laag stroomverbruik ontworpen, ontwikkeld en gedemonstreerd. Eén onderzoekslijn zal zich richten op foutcorrectiealgoritmen die ten minste een kwart van het huidige stroomverbruik per bit vereisen, wat resulteert in DSP-modules voor 1,6 en 3,2 Tbps-transponders met een stroomverbruik van minder dan 20 W. De andere onderzoekslijn zal zich richten op niet-lineariteitstolerante signaalgeneratiealgoritmen waarmee het lanceervermogen kan worden verhoogd naar het gebied van 0-5 dBm, wat een betere signaalkwaliteit aan de ontvangerzijde mogelijk maakt.