Laser och systemteknik för access och datakommunikation
- Diarienummer
- RE07-0031
- Start- och slutdatum
- 080701-131231
- Beviljat belopp
- 24 000 000 kr
- Förvaltande organisation
- Chalmers University of Technology
- Forskningsområde
- Informations-, kommunikations- och systemteknik
Summary
Detta forskningsprojekt syftar till att utveckla nya laser- och systemteknologier för högkapacitiva access- och datakommunikationsnät där optiska länkar används i allt högre grad för att tillgodose det snabbt ökande behovet av bandbredd. Projektet omfattar nya laserteknologier baserade på s.k. VCSELs (vertical cavity surface emitting lasers) för datatakter ≥40 Gbit/s och nya modulationsformat och elektroniska kompensationsmetoder som gör att överföringshastigheten på en kanal kan nå 100 Gbit/s. Vi avser att utveckla två VCSEL-teknologier, dels strömmodulerade VCSELs för datatakter upp till 40 Gbit/s och dels elektrooptiskt modulerade VCSELs för datatakter över 40 Gbit/s. Detta är en stor utmaning som kräver helt nya koncept och lösningar. Nya modulationsformat som multinivåmodulering och ”subcarrier multiplexing” kommer att implementeras för att nå datatakter betydligt högre än laserns modulationsbandbredd. Projektet bygger på tre framstående forskargrupper vid Chalmers tekniska högskola och Kungliga tekniska högskolan och två industripartner, Zarlink Semiconductor AB och Ericsson AB. Genom ett nära samarbete och aktivt industriellt deltagande avser vi utveckla radikalt nya teknologier med väsentligt bättre prestanda än dagens lösningar för att tillgodose framtida industriella behov av stort strategiskt värde.
Populärvetenskaplig beskrivning
Trafiken i det globala kommunikationsnätet ökar i väldigt snabb takt. Därför är de högre nivåerna i nätet (transport- och stadsnät) idag fiberoptiska. Fiberoptisk kommunikation, där information överförs med ljuspulser längs glasfibrer, möjliggör väldigt hög kapacitet och långa överföringsavstånd. Det snabbt ökande behovet av kapacitet och bandbredd är också markant på lägre nivåer som i accessnätet, lokala nätverk och nätverk där olika typer av dator- och signalbehandlingsutrustning kopplas samman. Här blir optisk kommunikationsteknik allt vanligare eftersom elektroniska metoder inte längre klarar behoven. Behovet av bandbredd ökar dock så snabbt att även optiska länkar inom en snar framtid kommer att behöva arbeta vid betydligt högre datatakter än vad dagens teknik tillåter. Syftet med det föreslagna projektet är att utveckla tekniker och metoder, både på komponent- och systemnivå, som gör att länkkapaciteten kan ökas radikalt. Den mest kritiska komponenten i en bredbandig optisk länk är laserdioden som används i den optiska sändaren. I projektet kommer vi att forska kring s.k. VCSELs, som är en laserteknik som lämpar sig väl för relativt korta optiska länkar eftersom den erbjuder goda högfrekvensegenskaper, låg effektförbrukning och låg tillverkningskostnad. Vi avser att utveckla nya typer av VCSELs som kan moduleras på konventionellt sätt (genom strömmodulering) upp till datatakter på 40 Gbit/s och på ett nytt sätt (genom elektro-optisk modulering) vid datatakter över 40 Gbit/s. Vi avser också att implementera nya modulationsmetoder för att klara datatakter betydligt högre än laserns modulationsbandredd och på så sätt nå datatakter upp mot 100 Gbit/s. Projektet är ett samarbete mellan tre forskargrupper på Chalmers och KTH och två företag, Zarlink Semiconductor AB och Ericsson AB. Grupperna på Chalmers och KTH har lång erfarenhet från framgångsrik forskning kring kommunikationslasrar och fiberoptisk kommunikation. Zarlink är en av världens ledande tillverkare av optiska komponenter (bl.a. VCSELs) och länkar för datakommunikation. Ericsson är en av de större leverantörerna av tekniska lösningar för accessnät. Tillsammans bildar vi en stark forskningsmiljö för att kunna bedriva ett framgångsrikt forskningsprojekt av stor strategisk betydelse för svenskt näringsliv.