Natuurkundigen van de technische universiteit Eindhoven hebben een volledig optische internetrouter gebouwd. Deze staat een veel snellere verwerking toe van internetverkeer dan de huidige routers. In het lab bereikten de onderzoekers een verwerkingsnelheid van 2,5 Gbit per seconde. 100 Gbit ligt in het verschiet.
De huidige routers in een glasvezelnetwerk zetten optische signalen om in digitale. Na bestudering van de headers worden de pakketjes de juiste kant op verdergestuurd, waarbij het digitale patroon weer wordt omgezet in een optisch signaal.
Het omzetten, nakijken en weer omzetten kost tijd en dat veroozaakt op de routers files van pakketjes. Bedrijven en wetenschappelijke instituten proberen met allerlei kunstgrepen deze files te bestrijden. Een deel van het onderzoek richt zich op het verbeteren van de gebruikte routers. Nieuwe generaties hiervan worden bijvoorbeeld uitgerust met kleinere switches, waardoor er meer in een router passen en de capaciteit toeneemt. Lucent Technologies ontwikkelde een switch die met microscopische spiegeltjes de lichtsignalen doorgeeft. Volledig optisch is de schakelaar niet: de spiegels worden elektronisch op het juiste vervolgpad gericht.
Lichtflitsen
De onderzoekers van het Cobra (Communication technology, basic research and applications) instituut in Eindhoven lijken erin geslaagd een router te maken die het in elektriciteit omzetten van optische signalen overbodig maakt. De data kan met de lichtsnelheid worden gesorteerd en doorgestuurd.
Om een geheel optische switch te realiseren, moesten de onderzoekers twee functies ontwikkelen. Als eerste was er behoefte aan een optische methode voor het aflezen van de adresgegevens van datapakketjes. De tot dusver bekende mechanismen zijn nogal complex, stellen de onderzoekers in een nog niet gepubliceerd artikel. De Eindhovenaren hebben een betere methode; die blijkt niet alleen simpeler, maar kan ook zwakkere lichtsterktes aan.
De tweede funtie die in Eindhoven is bedacht is een wipschakelaar (flip-flop). Ook daar zijn er al verschillende van; de onderzoekers gaven de voorkeur aan een wipschakelaar van twee lasers waarvan de lichtstralen twee verschillende kleuren kunnen hebben.
De optische router begint met het aflezen van de eerste lichtflitsen van een bericht. Dit bevat informatie over de ontvanger, dat wordt vervolgens gelezen door een versterker. Alleen bij een bepaalde tijdsduur tussen deze lichtpulsjes geeft de versterker een herkenningsflits. In alle ander gevallen doet de versterker niets.
Flitst de versterker, dan komt het bericht in de de wipschakelaar. Die bestaat uit twee lasers die op elkaar gericht zijn. De ene zend rood licht uit, de andere groen. Rood licht in de groene laser wordt versterkt en dempt daarbij het groene licht af en omgekeerd. In balans zenden de twee lasers samen of groen of rood licht uit. De herkenningsflits bepaalt of een kleur de overhand krijgt en beslist daarmee over de verdere route van het pakket.
De Eindhovense routers kunnen nog niet op grote schaal op internet worden toegepast. Zo’n router is nog erg duur. Eén enkele laser op een chip kost als snel veertigduizend gulden. Daarnaast zijn er nog enkele technische aanpassingen in het netwerk noodzakelijk.
