Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nichts als Licht

19.10.2007
KIT-Forscher entwickeln optisch betriebenes Kameranetzwerk

Ein Kameranetzwerk, das mit Licht statt Strom arbeitet und mit einem Minimum an Energie auskommt, haben Forscher der Universität Karlsruhe entwickelt. Auf der European Conference on Optical Communications (ECOC) präsentierte die Gruppe um Professor Jürg Leuthold und Professor Jürgen Becker die vor allem für Anwendungen in der Sicherheitstechnik interessante Innovation.

Auf den ersten Blick könnte man glauben, es handle sich um eine normale Videokamera, die 15 Farbbilder pro Sekunde in VGA-Auflösung (640 x 480 Bildpunkte) liefert. Auf den zweiten Blick sieht man aber, dass die selbst gefertigte Videokamera weder über eine Batterie noch einen Akku und auch über kein Stromkabel versorgt wird. Das einzige, was die Kamera mit der Basisstation verbindet, ist ein 200 Meter langes, haarfeines Glasfaserkabel, das mehrere Signale gleichzeitig mit verschiedenen Wellenlängen übertragen kann. Eine Wellenlänge dient zur Energieversorgung der Kamera; die andere Wellenlänge ist für die Datenkommunikation und wird genutzt, um das Bildsignal zur Basisstation zurückzusenden.

Die Kamera ist ein echtes Energiesparwunder: Sie benötigt insgesamt nur 100 Milliwatt, damit CMOS-Sensor (40 mW), Elektronik (40 mW) und Sendelaser (20 mW) den Videodatenstrom von 100 Megabit pro Sekunde an die Basisstation liefern können. Dies geschieht auf der Wellenlänge 1310 Nanometer. Mit einem 400 mW starken Lichtsignal der Wellenlänge 810 Nanometer wird der Videokamera die erforderliche Energie zugeführt; eine Photodiode wandelt das Licht in elektrischen Strom um. Beide Datenkanäle sind in einer 62,5-Mikrometer-Standard-Multimode-Faser gebündelt. An der Basisstation empfängt ein Rechner das Bildsignal und überträgt die Bilder ins Internet.

Die Entwicklung des rein optisch betriebenen Kameranetzwerks war eine echte Gemeinschaftsarbeit, wie Professor Leuthold erklärt. Das Institut für Technik der Informationsverarbeitung steuerte unter Leitung von Professor Becker die Elektronik bei. Die hochempfindliche Photodiode zur Konversion des Laserlichts in elektrische Energie wurde am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme in Freiburg entwickelt, und für die optische Kommunikationstechnik war das Institut für Hochfrequenztechnik und Quantenelektronik unter Leitung von Professor Leuthold und Professor Wolfgang Freude zuständig.

Das Team präsentierte die Innovation kürzlich auf der "European Conference on Optical Communications" (ECOC) in Berlin vor rund 1 200 Wissenschaftlern und Ingenieuren aus 60 Ländern. Die jährlich an wechselnden Orten organisierte Konferenz ist die größte Europas zur Optischen Kommunikationstechnik und gilt als eine der zwei wichtigsten Konferenzen auf dem Gebiet. Nur ausgewählte Arbeiten, welche den neuesten Stand der Technik wiedergeben, werden zur Präsentation zugelassen.

Wie Professor Leuthold darlegt, ist das lichtgespeiste Kameranetzwerk vor allem für Anwendungen in der Sicherheitstechnik interessant, besonders wenn in Räumen nachträglich Videokameras zu installieren sind. "Statt die Wände aufzureißen, um Stromkabel zu verlegen, braucht man nur haarfeine Glasfaserkabel anzubringen, die mit Farbe überstrichen nicht mehr zu sehen sind." Die optische Energieversorgung eignet sich besonders auch für den Einsatz in Umgebungen mit starken elektromagnetischen Störfeldern oder Explosionsgefahr.

Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist der Zusammenschluss zwischen der Universität Karlsruhe und dem Forschungszentrum Karlsruhe. Gemeinsam arbeiten hier 8000 Beschäftigte mit einem jährlichen Budget von 600 Millionen Euro. Im KIT bündeln beide Partner ihre wissenschaftlichen Fähigkeiten und Kompetenzen, richten die dafür optimalen Forschungsstrukturen ein und entwickeln gemeinsame Strategien und Visionen.

Mit KIT entsteht eine Institution international herausragender Lehre in den Natur- und Ingenieurwissenschaften. KIT soll Attraktionspunkt für die besten Köpfe aus der ganzen Welt werden, neue Maßstäbe in Lehre und Nachwuchsförderung setzen und das führende europäische Zentrum in der Energieforschung bilden. Im Bereich der Nanowissenschaften will KIT eine weltweit führende Rolle einnehmen. Ziel von KIT ist es, einer der wichtigsten Kooperationspartner für die Wirtschaft zu sein.

Klaus Rümmele | idw
Weitere Informationen:
http://www.kit.edu/fzk/idcplg?IdcService=KIT&node=4211&document=ID_059963

Weitere Berichte zu: Basisstation KIT Kameranetzwerk Videokamera Wellenlänge

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Elektromobilität: Forschungen des Fraunhofer LBF ebnen den Weg in die Alltagstauglichkeit
27.03.2017 | Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

nachricht Wärme in Strom: Thermoelektrische Generatoren aus Nanoschichten
16.03.2017 | Universität Duisburg-Essen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

Zweites Symposium 4SMARTS zeigt Potenziale aktiver, intelligenter und adaptiver Systeme

27.03.2017 | Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fließender Übergang zwischen Design und Simulation

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Industrial Data Space macht neue Geschäftsmodelle möglich

27.03.2017 | HANNOVER MESSE

Neue Sicherheitstechnik ermöglicht Teamarbeit

27.03.2017 | HANNOVER MESSE