Internet.org: Facebook entwickelt leuchtenden Datenempfänger
Einen Ballon für drahtloses Internet haben Mitarbeiter von Facebooks Connectivity Lab entwickelt. Er ist eine Empfangsstation für Datenübertragung mit Licht. Die Entwickler stellen das System in der Fachzeitschrift Optica(öffnet im neuen Fenster) vor.
Der Ballon empfängt Daten, die mit einem Laser im sichtbaren und im Infrarot-Spektrum übertragen werden. Er besteht aus Bündeln von Glasfasern, die mit einem organischen Farbstoff gefüllt sind. Die Fasern absorbieren Licht und leiten es an eine Fotodiode weiter. Diese dekodiert die Informationen, die mit dem Laser übertragen wurden.
Licht ist nicht reguliert
Datenübertragung mit Licht hat einige Vorteile gegenüber Funk: Licht ist nicht reguliert, und es kommt zu weniger Überlagerungen. Als Empfänger dient eine Halbeiter-Fotodiode. Für eine schnelle Übertragung muss diese jedoch sehr klein sein – je größer die Diode, desto langsamer wird sie. Für Datenübertragungsraten im Gbps-Bereich darf sie nicht größer sein als 1 Quadratmillimeter.
Wenn sich ein Laserstrahl über eine größere Distanz fortbewegt, wird er größer – größer als der Detektor, der auf eine größere Entfernung nur noch einen Teil der Signale erfassen kann. Außerdem wird es auf große Entfernungen sehr schwierig, einen so kleinen Detektor zu treffen. Das ist bei dem Ballon des Teams um Thibault Peyronel und Tobias Tiecke einfacher: Der Ballon kann aufgrund seiner Form von allen Seiten mit Daten beschossen werden. Die Detektoren sind Glasfaserbündel mit einer Fläche von jeweils 126 Quadratzentimetern.
Aus Blau wird Grün
Die Fasern sind dafür ausgelegt, blaues Licht aufzunehmen. Zur Datenübertragung wird deshalb ein blauer Laser eingesetzt. Das Licht trifft auf die Fasern, und der Farbstoff wandelt das blaue Licht per Lumineszenz(öffnet im neuen Fenster) in grünes. Die Faser leitet das grüne Licht auf die Fotodiode. Mit diesem System konnten die Entwickler Daten mit einer Geschwindigkeit von mehr als 2 Gbps übertragen.
Da der Ballon sehr viel größer ist als ein Halbleiter-Detektor, muss der Laser nicht so präzise ausgerichtet werden. Außerdem kann er deutlich mehr Licht absorbieren, was wiederum die Fehlerquote bei der Übertragung verringert.
Facebook hat das Connectivity Lab 2014 gegründet. Es ist Teil der Facebook-Initiative Internet.org(öffnet im neuen Fenster), die schnelles Internet auch in entlegene Regionen der Erde bringen soll. Im vergangenen Jahr teilteFacebook-Chef Mark Zuckerberg mit, dass das Connectivity Lab an einem Laserkommunikationssystem arbeite. Als Kommunikationsstationen sollen unbemannte Fluggeräte dienen.
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