Photonische Schaltkreise für mehr Bandbreite

Ein PIC bietet daneben ein höheres Durchsatzvolumen, das sich mit PIC-basierenden WDM-Systemen nutzen lässt, was die Anforderungen an die Skalierung der Netzwerkkapazität adressiert. Dazu zählt die Kapazitätsvirtualisierung, die die Bereitstellung von Services hoher Bandbreite (etwa für 100-Gigabit-Ethernet-Services) vom Betrieb mit niedrigeren Leitungsgeschwindigkeiten entkoppelt.

Dies ermöglicht eine erhebliche Reduktion von Glasfaserverbindungen innerhalb und zwischen Baugruppen, von Platzbedarf und Stromverbrauch für eine gegebene Systemkapazität. Gleichzeitig vereinfacht sich die Systemarchitektur, verbessert sich die Systemzuverlässigkeit und die End-to-End-Verfügbarkeit von Services.

Die integrierten monolithischen PICs ermöglichen im Vergleich zu diskret aufgebauten optischen Komponenten eine Verdichtung der Systemfunktionalität. Sie bietet die Möglichkeit, das für die Integration von Transistoren auf Silizium geltende Gesetz von Moore (Verdoppelung der Transistorenzahl pro Flächeneinheit alle 18 Monate) auch auf die optischen Komponenten anzuwenden. Genau wie bei Silizium-IC-Produktion macht es die optische monolithische Integration und die Verkleinerung der Gehäuse möglich, dass die OIC-Technik durch effiziente Massenproduktion immer günstiger wird, mehr Funktionen vereint und die Komponentendichte weiter steigt.

Bereits heute sind WDM-Systeme auf der Basis von 100-GBit/s-PICs in den Carrier-Netzwerken der nächsten Generation bei Unternehmen wie Level(3) Communications, Global Crossing, XO Communication, Colt Communications und Broadwing im Einsatz. Sie bieten höhere Effizienzen beim Netzwerkbetrieb und vereinfachen die Bereitstellung von neuen Diensten hoher Bandbreite. Im Jahr 2005 hat auch Freenet sein bundesweites Netzwerk mit solchen Systemen ausgerüstet.

Gleichzeitig haben erhöhte Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen in der PIC-Technik gezeigt, dass noch wesentlich mehr möglich ist: So hat Infinera bereits einen einzelnen monolithischen PIC mit einer Kapazität von 1,6 TBit/s demonstriert, der über 40 WDM-Kanäle mit jeweils 40 GBit/s überträgt.