Positive Bilanz für europäisches Photonik-Projekt EURO-FOS
Virtuelles Labor Eurofoslab besteht weiterhin und soll Forscher europaweit zusammenführen.
In der Menge liegt die Stärke. Dieser Gedanke steht hinter einem von der EU geförderten Projekt, das durch Bündelung von Ressourcen, Know-how und Technologie von mehreren Organisationen in ganz Europa dazu beigetragen hat, die aktuellen Forschungstrends im zunehmend wichtigen Bereich der Photonik voranzubringen. Hercules Avramopoulos, Leiter des Forschungslabors für Photonik und Kommunikation an der National Technical University of Athens, zufolge befindet sich diese Gebiet in etwa dort, wo die Elektronik in den 1960er Jahren stand. „In den 1960er Jahren gab es die ersten integrierten Schaltungen. Photonik steht heute vor einem ähnlichen Durchbruch, der zu einer Fülle von Anwendungen mit breitem Nutzen für Wirtschaft und Gesellschaft führen wird“, so Avramopoulos.
Abb.: Zusammenarbeit soll die europäische Photonikbranche stärken. (Bild: Shutterstock)
Obwohl die Forschung auf diesem Gebiet vorankommt, steht die Branche noch vor Herausforderungen. Dies geht nicht zuletzt, wie im Falle von Europa, auf die ungleichartige und vielfältige Natur der Forschungsinstitute, Universitätsinstitute und Unternehmen zurück, die in der Photonikforschung und Entwicklung tätig sind – darunter eine große Zahl von kleinen und mittleren Unternehmen.
„Die Photonik entwickelt sich rasch. Ein Großteil des Bereichs steckt aber immer noch in der Forschungs- und Experimentierphase – und für Photonikexperimente sind meist sehr teure Ausrüstungen und Geräte erforderlich, die nicht allgemein zugänglich sind. Darüber hinaus benötigt man Know-how, oft sogar multidisziplinäres, um das Wissen aus der Materialphysik mit Fachwissen aus dem Gebiet der Anwendung zu kombinieren. In der Regel sind nicht alle diese Komponenten in einzelnen Laboratorien vorzufinden", erklärt Avramopoulos.
Um diese Probleme zu überwinden, haben sich akademische Institute und Forschungseinrichtungen aus zwölf europäischen Ländern im Projekt „Pan-European photonics task force: integrating Europe’s expertise on photonic subsystems“ (EURO-FOS) zusammengeschlossen. Dieses wird mit mehr als vier Millionen Euro von der Europäischen Kommission finanziert. Im Laufe von vier Jahren führten sie fast 100 gemeinsame Experimente durch, an denen über 300 junge Forscher, die sich in der Promotion und der Post-Doc-Phase befanden, teilnahmen.
Die 17 Organisationen, aus denen die EURO-FOS besteht, verfügen über umfangreiche Expertise in der Konzeption, Entwicklung und Erprobung von Photonikkomponenten und Subsystemen, die in hochleistungsfähigen optischen Kommunikationsnetzen anwendbar sind. Durch Clusterbildung waren sie in der Lage, Know-how und Innovationen untereinander und mit anderen Organisationen in einer ehrgeizigen Initiative auszutauschen, die zur Schaffung eines leistungsfähigen paneuropäischen virtuellen Labors geführt hat.
Das „Eurofoslab“ genannte Labor bündelte State-of-the-Art-Komponenten, Geräte, Subsysteme, Testumgebungen und Zugang zu installierten optischen Verbindungen. Seine Ressourcen sind auf die 17 Labors des Netzwerks verteilt, sie werden aber zentral mittels Web-Tools, die von der University of Essex im Vereinigten Königreich entwickelt wurden, verwaltet.
Das Inventar von Eurofoslab besteht aus mehr als 700 Bestandteilen, darunter 48 komplette Systeme und Testumgebungen, wie Terabit-pro-Sekunde OTDM (Optical Time-Division Multiplexing, OTDM) und OFDM-Testumgebungen (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing, OFDM), kohärente WDM-Testumgebungen (Wave Division Multiplexing, WDM), WDM-Übertragungssysteme bei 1550 und 1310 Nanometern, RoF-Systeme (Radio over Fibre, RoF), die auf Single- und Multimode-Fasern basieren, und viele andere. Es enthält auch mehr als 50 eigenständige Subsysteme wie komplette Glasfaserendgeräte (Optical Line Terminals, OLT), optische Netzeinheiten (Optical Network Units, ONU), Sender, Empfänger und Regenerationsanlagen sowie eine große Anzahl photonischer und optoelektronischer Bauelemente, 14 Simulationsplattformen und den Zugang zu vier installierten Lichtwellenleiter-Verbindungen.
„Für einzelne Labors wären diese Art der Experimente, für die Eurofoslab die Voraussetzungen geschaffen hat, nicht möglich gewesen. Durch gemeinsames Arbeiten mit mehr verfügbaren Ressourcen waren die Forscher in der Lage, sich auf ehrgeizige, groß angelegte experimentelle Aufgaben einzulassen“, so Avramopoulos. „Darüber hinaus hat es dazu beigetragen, Skaleneffekte in die Entwicklung, Erprobung und Validierung von photonischen Subsystemen und Systemen hineinzubringen.“
Die über Eurofoslab im Rahmen des EURO-FOS-Projekts durchgeführten Arbeiten haben sich auf vier Kernbereiche der Photonikforschung konzentriert: digitale optische Übertragungssysteme; optische Quellen und Verstärkung; optische Hochgeschwindigkeitsnetzwerk-Subsysteme und die nächste Generation optischer Zugangssubsysteme. Die Arbeit hat bisher zu mehr als 200 wissenschaftlichen Publikationen und sieben Patenten geführt. EURO-FOS erhielt Forschungsmittel aus dem Siebten Rahmenprogramm der Europäischen Union (RP7).
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