En col·laboració amb experts de la Universitat Tècnica d’ Eindhoven (Holanda) i la Universitat McGill de Montreal (Canadà), han desenvolupat el primer circuit òptic integrat –xip- monolític per a routers òptics
El nou xip incorpora les funcionalitats bàsiques dels xips de routers òptics en una superfície unes 100.000 vegades més xicoteta que la d’altres subsistemes i és capaç d’operar a una velocitat 100 vegades major.
Investigadors de l’Institut ITEAM de la Universitat Politècnica de València, en col·laboració amb experts de la Universitat Tècnica d’ Eindhoven (Holanda) i la Universitat McGill de Montreal (Canadà), han aconseguit una nova fita científica internacional en el camp de les comunicacions òptiques. Després de molts mesos d’investigació, han aconseguit desenvolupar un revolucionari xip per a routers òptics, capaç d’operar fins a 100 vegades més ràpid que els xips existents actualment. Es tracta del primer circuit òptic integrat –xip- monolític per a routers òptics. L’avanç ha sigut publicat en l’últim nombre de la revista especialitzada Optics Express.
El nou xip és capaç de realitzar directament tasques d’encaminament de paquets òptics, una funcionalitat imprescindible en els futurs routers òptics. A més, incorpora les funcionalitats bàsiques en una superfície unes 100.000 vegades més xicoteta que la d’altres subsistemes –en concret, les seues dimensions són de 4.8×1.5mm2-, i “és capaç d’operar a aquesta velocitat 100 vegades major. Açò suposa que l’operació d’adreçament es pot fer molt més ràpid. Al final és temps de procés i quant mes ràpid siga, menys cal retenir el paquet en el node/router, la qual cosa redunda en una optimització d’aqueix procés de comunicació”, explica José Capmany, director de l’ ITEAM.
La rellevància d’aquesta contribució és considerable tant en el seu aspecte cientificotècnic com en la seua possible aplicació comercial. Pel que es refereix a la seua rellevància científica, per primera vegada s’ha aconseguit implementar la funcionalitat d’encaminament mitjançant integració monolítica, és a dir, tots els components necessaris s’han implementat en el mateix substrat del xip. Açò suposa una gran diferència pel que fa als sistemes-xips disponibles fins hui que eren de caràcter híbrid o mixt, molt voluminosos, costosos d’ensamblar, mantenir i operar.
“D’altra banda, l’encaminament és la funcionalitat més complexa que ha de realitzar un router òptic, de tal forma que la resta de tasques poden incorporar-se, de forma relativament simple, en futurs dissenys”, afig Capmany.
Des del punt de vista de la seua viabilitat comercial, el disseny es basa en una tecnologia d’integració de propòsit general, és a dir, està basat en components fàcilment integrables i que no suposen costos addicionals a les línies de producció de les fabriques (foundries) de circuits òptics integrats existents en l’actualitat.
Context de l’avanç
El nucli de les actuals xarxes de telecomunicació de fibra òptica funciona mitjançant l’establiment de connexions o circuits molt similars als quals s’estableixen en realitzar trucades telefòniques. Aquestes connexions reserven recursos de la xarxa encara que no es transmeta informació, per la qual cosa resulten ineficients.
Segons expliquen els investigadors de l’ ITEAM, la solució consisteix a trossejar la informació en petites parts o paquets, cadascun dels quals pot seguir un camí diferent des de l’origen a la seua destinació amb la finalitat d’optimitzar l’ús dels recursos disponibles. La clau del funcionament està en l’encaminament d’aquests paquets perquè, independentment del camí que seguisquen, arriben en l’ordre adequat a la seua destinació.
Per a realitzar de forma eficient aquest encaminament, els paquets contenen una informació de la seua destinació o etiqueta que deu ser processada en els nodes intermedis de la xarxa. En l’actualitat, aquesta funcionalitat requereix convertir la informació de format òptic a elèctric, la qual cosa comporta dos importants problemes. En primer lloc, és necessari convertir tota la informació siga o no necessari actuar sobre ella i, en segon lloc, la capacitat de processament elèctrica està limitada en velocitat
“Diversos centres i grups d’investigació al voltant del món porten diversos anys investigant noves tècniques per a poder implementar la tècnica d’encaminament de paquets òptics. No obstant açò, fins hui no s’havia aconseguit realitzar un circuit òptic integrat monolític processador d’etiquetes”, destaca José Capmany, director de l’ITEAM de la UPV.
Les capacitats generades en la UPV per a la producció d’aquest i altres circuits òptics integrats s’han transferit a l’empresa VLC Photonics S.L., empresa spin-off UPV de recent creació.