Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/0110/16222.html    Veröffentlicht: 08.10.2001 14:08    Kurz-URL: https://glm.io/16222

Uni Paderborn verdoppelt Glasfaser-Übertragungskapazität

80 GBit/s über "alte" Glasfaserkabel soll Investitionen schützen

Wissenschaftlern der Universität Paderborn soll es jetzt gelungen sein, die Übertragungskapazität von Glasfasern zu verdoppeln. Die Ergebnisse dieser Forschungen könnten von großer Tragweite sein, so Reinhold Noé, Leiter der Arbeitsgruppe Optische Nachrichtentechnik und Hochfrequenztechnik, "denn das 'Rückgrat' des gesamten Internet und Telefonnetzes sind Glasfasern."

Während Telekom-Anbieter ihre Netze mit immer mehr optischen Wellenlängen ausstatteten, um die Übertragungskapazität dem explosionsartig anwachsenden Bedarf anzupassen, gehe man in den Forschungslabors einen Schritt weiter: "Durch jeweils zwei Lichtsignale mit aufeinander senkrecht stehenden Schwingungsrichtungen lässt sich die Übertragungskapazität von Glasfasern verdoppeln, und wir haben diese Technik jetzt praxistauglich gemacht", so Prof. Noé.

Im Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der Universität Paderborn arbeitet ein Forscherteam unter der Leitung von Noé seit zwei Jahren intensiv an einer "Polarisationsmultiplex" genannten Technik. "Eigentlich ist es ganz einfach: Wir senden zwei mit Daten modulierte Lichtsignale, deren Polarisationsrichtungen aufeinander senkrecht stehen", so David Sandel von der Arbeitsgruppe. Ganz so einfach ist es dann allerdings doch nicht: "Aber die Polarisationsrichtungen der Lichtsignale am Ende der Übertragungsstrecke ändern sich im Laufe der Zeit. Um die zwei Signale trennen zu können, braucht der Empfänger daher eine Polarisationsregeleinrichtung. Außerdem gibt es unvermeidliche geringfügige Unterschiede der Signallaufzeit auf der Glasfaser für verschiedene Polarisationsrichtungen der Lichtwellen, genannt Polarisationsdispersion." Dieser Effekt verbreitere übertragene Impulse und begrenze so die maximal zulässige Datenrate.

Der Arbeitsgruppe "Optische Nachrichtentechnik und Hochfrequenztechnik" ist es nun laut Uni Paderborn erstmalig gelungen, ein Polarisationsmultiplex-Datenübertragungssystem mit einem automatischen optischen Kompensator für diese Polarisationsdispersion aufzubauen. Das realisierte System überträgt Daten zweier Polarisationskanäle mit je 40 Gbit/s, zusammen also 80 Gbit/s oder 80.000.000.000 Bit (genauer gesagt 85.899.345.920 Bit) pro Sekunde, über einen Lichtwellenleiter von 212 km Länge - wesentlich weiter, als dies sonst möglich gewesen wäre. Außerdem besitze es im Gegensatz zu konkurrierenden Systemen auch eine Regeleinrichtung, die selbst größte Polarisationsänderungen, wie sie auf sehr langen Übertragungsstrecken auftreten, unterbrechungsfrei nachverfolgen soll.

Wesentlich für den Erfolg war nach Ansicht von Noé, dass der Empfänger mit sensitiven Messeinrichtungen für auftretende Verzerrungen ausgestattet ist, die in Paderborn entwickelt wurden. Dabei geht es um kaum vorstellbare Größenordnungen: "Sogar Impulsverbreiterungen von nur 84 Femtosekunden, also 0,000.000.000.000.084 Sekunden, werden augenblicklich entdeckt. Das ist ein Weltrekord", beschreibt Dipl.-Ing. Vitali Mirvoda vom Noé-Team die Untersuchungen.

Um die Lichtdämpfung zu überwinden, wurden entlang der 212 km langen Strecke drei optische Verstärker eingebaut. Der Versuch war lediglich durch vorhandene Ausstattung in Entfernung und Datenrate beschränkt. Die Wissenschaftler rechnen damit, dass auch weit größere Entfernungen überbrückt und weit mehr Wellenlängenkanäle verwendet werden können. Als ein erster Schritt wurde ein weiterer Sendelaser mit anderer Wellenlänge hinzugefügt. Die Übertragung soll auch damit fehlerfrei gelungen sein.

Wenn sich die Paderborner Technik durchsetzt, soll man Datenmengen aus dem Internet in Zukunft noch schneller herunterladen und auch preisgünstiger telefonieren können, insbesondere über weite Entfernungen. Grund dafür sei, dass es billiger ist, vorhandene Glasfasern doppelt so gut auszunutzen, als neue zu verlegen.  (ck)


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