Nobelpreis für optische Datenübertragung und CCD-Sensoren

Grundlagen für Glasfasernetze und Sensoren für digitale Kameras ausgezeichnet

Der Nobelpreis für Physik geht 2009 an Charles Kuen Kao für seine Arbeiten zur optischen Datenübertragung sowie an Willard Sterling Boyle und George Elwood Smith für die Erfindung des CCD-Sensors.

Artikel veröffentlicht am ,

Der Physiknobelpreis 2009 geht an einen britisch-chinesischen Wissenschaftler und zwei Forscher aus den USA. Charles K. Kao, der am Standard Telecommunication Laboratories im britischen Harlow und an der Universität von Hongkong arbeitet, erhält für seine Arbeiten zur Datenübertragung in Glasfaserkabeln den halben Nobelpreis. Die andere Hälfte teilen sich Willard S. Boyle und George E. Smith von den Bell Laboratories in Murray Hill im US-Bundesstaat New Jersey. Die beiden haben den CCD-Chip entwickelt.

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Kao hat wesentliche Grundlagen für die Übertragung von Licht durch Glasfasern geschaffen, auf denen die heutigen Kommunikationsnetze basieren. Kao berechnete 1966, wie sich Licht mittels Glasfasern über lange Distanzen übertragen lässt. Mit einer Leitung aus purem Glas ließen sich so Signale über 100 km übertragen, während die damals verfügbaren Fasern nur für Reichweiten von 20 Metern gut waren. Kaos maßgebliche Entdeckung war dabei, dass die Qualität der Signalübertragung von der Reinheit des Glases und nicht von anderen Effekten abhängt. 1970 wurde die erste "ultrapure" Glasfaser hergestellt. Die Länge aller heute auf der Welt verlegten Glasfasern beträgt mehr als eine Milliarde Kilometer.

Die Erfindung des CCD-Sensors

Boyle und Smith teilen sich die zweite Hälfte des Preises. Sie erfanden den ersten CCD-Sensor (Charge-Coupled Device). Die Technik nutzt den fotoelektrischen Effekt, dessen Theorie Albert Einstein 1921 entwickelte. Dabei wird Licht in elektrische Signale umgewandelt. Schon vor dem massenhaften Erfolg von Digitalkameras kamen CCDs in analogen Videokameras zum Einsatz, sie verdrängten dort die Röhren. Das CCD und seine auf dem gleichen Effekt basierende Weiterentwicklung, der CMOS-Sensor, haben zu einer Revolution der Bilderfassung in allen Anwendungen geführt.

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