Afgelopen week was in Eindhoven de aftrap van het internationale R&D-project PARADIGM. Dit project, geleid door de TU Eindhoven, moet de ontwikkeling en productie van optische chips standaardiseren, waardoor ze veel goedkoper worden en allerlei nieuwe producten binnen handbereik komen. De kosten van het project zijn 13 miljoen euro, waarvan het leeuwendeel van de EU komt. De belofte is groot: het project moet de deur openen naar een nieuwe markt, die tientallen miljarden euro groot kan worden.
Optische chips, chips die werken met lichtsignalen in plaats van elektronische signalen, zijn hard nodig om het alsmaar groeiende internetverkeer te kunnen verwerken. Maar ook de steeds grotere datastromen in computers en in processoren met tientallen rekenkernen hebben optische componenten nodig. Het grote dataverkeer loopt al via lichtsignalen – in glasvezels – maar in knooppunten is de signaalverwerking nog elektronisch. En die knooppunten lopen tegen hun grenzen aan. Optische schakelingen, ofwel 'photonic devices', moeten hier de oplossing voor gaan bieden.
TU Eindhoven is projectcoördinator PARADIGM
Het project PARADIGM (Photonic Advanced Research and Revelopment for Integrated Generic Manufacturing) moet ervoor zorgen dat die oplossing betaalbaar is. Aan het project nemen zestien partijen deel, waaronder bedrijven, universiteiten en kennisinstellingen. Oclaro, Alcatel-Thales III-V Lab, Fraunhofer instituut, Philips Miplaza, CIP, Gooch&Housego, Linkra, Willow Photonics, de universiteiten van Cambridge, Chalmers, Milano en Eindhoven, en drie design software bedrijven: Phoenix, Photon Design and Filarete. De Technische Universiteit Eindhoven is de projectcoördinator, via TU/e-onderzoeksschool COBRA.
Prijsniveau is bottleneck
De grootste bottleneck voor de grootschalige toepassing is momenteel het prijsniveau voor het ontwikkelen en het fabriceren van optische chips. Dat is hoog in vergelijking met normale, elektronische chips. Meint Smit, TU/e-hoogleraar Optische Communicatietechnologie (TU/e-faculteit Electrical Engineering): 'Micro-elektronica kost een paar cent per vierkante millimeter chip, doordat de technologie enorm gestandaardiseerd is. En de ontwikkelingkosten zijn laag doordat er geavanceerde software is om de chips snel en nauwkeurig te kunnen ontwerpen. Dat willen wij ook bereiken met photonic devices.'
Door standaardisatie van de ontwerpmethodes en de productietechnieken moeten vooral producten die niet in groot volume gemaakt worden, meer dan een factor tien goedkoper worden. Bovendien kunnen bedrijven veel sneller prototypes maken en producten naar de markt brengen. Smit verwacht dat binnen zes jaar een groot deel van alle optische chips op deze gestandaardiseerde manier gemaakt kan worden.
