Nieuwe aanpak - Technische Universiteit Eindhoven

2 0
Xo Xn Xd Xe Xr Xz Xo Xe Xk X X X X X X
kende snelheid in een knooppunt aan.
Daar wordt besloten waar een pakketje
naar toe moet. Daarvoor heb je veel snelle
en intelligente schakelaars nodig.’ Op dit
moment zijn routers, de schakelpunten,
elektronisch. De boodschap komt als licht
binnen. Voor het schakelpunt wordt deze
omgezet naar een elektrisch signaal zodat
de router het kan verwerken. Vervolgens
wordt het weer vertaald naar een optisch
signaal. Met optische schakelaars is het
omzetten overbodig. Koonen: ‘Een groot
voordeel van optisch schakelen is daarmee
dat je een grotere doorvoersnelheid haalt.’
De faculteit Technische Natuurkunde kijkt
naar geavanceerde materialen waarmee
je lichtgeneratie beter kunt beheersen.
Daartoe heb je heel discrete energieovergangen
nodig. De onderzoekers creëren
via nanotechnologie zeer kleine structuren,
zogenaamde quantumdots. Zo ontstaan
materiaalstructuren met hele specifieke
energieniveaus. Een laser kan dan met
lagere stuurstromen snelle pulsjes met een
smaller lichtspectrum genereren, waardoor
nog meer informatie over een kleine bandbreedte
verstuurd kan worden.
Een andere vorm van verkleining is
zichtbaar bij de ontwikkeling van devices.
Tegenwoordig zitten er miljoenen
transistoren geïntegreerd in een circuit.
Ook schakelpunten verkleinen. Kleiner
betekent ook dat er minder vermogen
nodig is. Je kunt energiezuiniger schake-
m a t r i X / 4 / 2 0 0 8
len. Koonen: ‘Het internetgebruik kost veel
stroom. Elke Google-zoekopdracht verbruikt
evenveel stroom als het uurverbruik
van een spaarlamp. De server farms van
Google hebben een energieverbruik van
honderden megawatts en staan daarom
vlak naast een energiecentrale. Wij pretenderen
dat we met optische technieken veel
energiezuiniger kunnen schakelen. De eerste
onderzoeksresultaten bevestigen dat.’
Sensoren
Prof.ir. Ton Koonen
in een van de
laboratoria van
de faculteit
Elektrotechniek.
Een andere belangrijke trend is dat steeds
meer personen en apparaten worden uitgerust
met sensoren en draadloze zenders.
Al die zendertjes geven aanleiding tot
complexe interactie. Als een zender actief
is, levert dat ruis op voor andere zenders.
In het gsm-netwerk is alles strak geregeld.
Met een gsm-mast communiceer je op je
eigen frequentie, met je eigen tijdsinterval
of code waarin even niemand anders
actief is. Sem Borst: ‘We moeten toe naar
gedistribueerde algoritmes waarmee elk
object op een eerlijke en efficiënte manier
kan communiceren.’ Borst geeft aan dat
dit moeilijk is. In de militaire sfeer is er
al heel hard aan gewerkt. Vooral in de VS
voor operaties zoals in Afghanistan. Je wilt
dat militairen met elkaar kunnen communiceren,
maar er zijn geen zendmasten beschikbaar
en die wil je ook niet gebruiken.
Het netwerk wordt opgebouwd met alleen
de mobiele apparatuur van elke militair.
Hoe kun je zo’n netwerk tot stand brengen,
waarin het heel onvoorspelbaar is waar iedereen
zich bevindt, en hoe kun je dat efficiënt
regelen? Borst: ‘Ik denk dat daar over
vijf jaar wel belangrijke vooruitgang in zal
zijn bereikt, maar het zal dan waarschijnlijk
nog niet helemaal zijn opgelost.’
Onderzoeksgeld
De BTT-onderzoekers werken onder meer
samen in COBRA, een onderzoeksinstituut
dat zich nadrukkelijk profileert als
breedband communicatie expertisecentrum,
met prof.dr. Harm Dorren als wetenschappelijk
directeur. Koonen: ‘Met de
Nationale Research Combinatie Photonics,
een speciaal programma binnen COBRA,
hebben we veel onderzoeksgeld binnengehaald,
35 miljoen euro, te besteden
over een periode van tien jaar. Die periode
loopt dit jaar af. Inmiddels hebben we de
toezegging om nog vijf jaar verder te gaan.
Onlangs hebben we ook weer een flinke
bijdrage gekregen van het 7th European
Framework Programme. Met al deze financiële
ondersteuning hebben we al heel veel
bereikt.’
Daarmee kunnen onder meer speciale
onderzoeksfaciliteiten worden gekocht.
BTT beschikt over dure, speciale apparatuur,
bijvoorbeeld om hele snelle pulsen te
genereren. Met ondersteuning van de TU/e
is ook een cleanroom gebouwd. Koonen:
‘In een cleanroom, een stofvrije ruimte,
kunnen die geavanceerde materialen met
nanostructuren worden gecreëerd. Dat
trekt goede onderzoekers aan.’
‘Verder werken we samen met vakbroeders
van buitenlandse universiteiten die soortgelijk
onderzoek doen. Je stemt met elkaar
af en vult elkaar aan. We hebben nauwe
banden met de universiteiten van Gent,
Duisburg-Essen en Turijn, waarmee we het
European Institute for Telecommunication
Technologies hebben opgericht. We hebben
veel uitwisselingsbijeenkomsten met
deze en andere collega’s. Hoewel we als
onderzoeksgroep koploper zijn in Europa,
blijven we scherp door goede contacten
met andere onderzoekers. Dat is ook de
aardigheid van onderzoek. Je kunt op zoveel
manieren naar iets kijken. Je kijkt als
het ware door verschillende gaatjes in de
schutting.’
Koonen besluit: ‘Het mooie van het onderzoek
binnen BTT is dat het verschillende
disciplines combineert. Het raakt zóveel
onderdelen van de maatschappij. Met ons
onderzoek worden steeds meer nieuwe
toepassingen mogelijk gemaakt. En er is
nog zoveel te doen.’