Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Solitonen verdoppeln Datentransfer - Rostocker Physiker entwickelten neue Methode der Datenübertragung

19.11.2012
Telefon, Fax und Internetdaten werden heute weitgehend als Lichtpulse in Glasfasern übertragen; damit kann man ungleich mehr Daten transportieren als mit elektrischen Signalen auf herkömmlichen Kabeln.

Doch auch dieses Verfahren stößt inzwischen an seine Grenzen. Die Verwendung stärkerer (hellerer) Pulse durch Physiker der Universität Rostock macht eine Verdopplung des Datentransfers möglich. Dafür sorgen Solitonen, das sind formstabile Pulse.


Teilansicht des Versuchsaufbaus zur Erzeugung von Solitonenmolekülen (Foto: Mitschke)

Die rasant wachsende Nachfrage nach Datenverkehr hat die Fasertechnik an ihre Grenzen geführt - jedenfalls solange Daten als Nullen und Einsen übertragen werden. Dabei steht innerhalb eines Zeittaktes ein Lichtpuls für eine Eins, sein Fehlen für eine Null. Es wird allgemein akzeptiert, dass raffiniertere Umsetzungen der Daten in Lichtpulse den einzig sinnvollen Ausweg aus dem sich abzeichnenden Engpass darstellen.

Die meisten Forscher setzen darauf, mehr Information unterzubringen, indem sie die Pulse verschieden hell machen und auch in ihrer Phase zu verschieben. Letzteres heißt, die Schwingung des Lichtfeldes zum Beispiel um eine viertel oder halbe Wellenlänge zu verschieben. Dabei müssen die Pulse aber insgesamt lichtschwach gehalten werden, denn die Faser selbst führt bei größerer Leistung zu Phasenverschiebungen. Damit zeichnet sich womöglich ein weiterer Engpass ab.

Die Verwendung starker, heller Pulse, bei denen die von der Faser hervorgerufene Phasenverschiebung gleich mit einkalkuliert ist, eröffnet jetzt ganz neue Möglichkeiten. Es ist seit langem bekannt, dass man auf diese Weise Pulse erhält, die besonders formstabil sind, sogenannte Solitonen.

"Wir konnten zeigen, dass man auch zwei und sogar drei Solitonen zu einem Verbundzustand koppeln kann, sogenannte Solitonenmoleküle. Durch diese Erkenntnis stehen jetzt im Prinzip vier Symbole bereit, um in Übertragungsversuchen getestet zu werden. Die Zahl Vier ist wichtig, da Informationsmengen immer in Bit angegeben werden: Vier Symbole ergeben 2 Bit - das bedeutet eine Verdopplung der Datenrate gegenüber dem herkömmlichen Verfahren", erklärt Prof. Dr. Fedor Mitschke vom Institut für Physik der Universität Rostock. Zunächst konnte auf diese Weise das physikalische Prinzip gezeigt werden, wie die Verdopplung des Datentransfers möglich ist. Technisch realistische Übertragungsversuche sind aufwendig und müssen in der Zukunft erfolgen.

Veröffentlicht sind die Ergebnisse am 16.11.2012 unter dem Titel Solitons Beyond Binary: Possibility of Fibre-Optic Transmission of Two Bits per Clock Period in Scientific Reports, einer wissenschaftlichen Zeitschrift der Nature Publishing Group, in der das führende Wissenschaftsmagazin Nature erscheint. Die Autoren sind: Philipp Rohrmann, Alexander Hause & Fedor Mitschke.

Kontakt:
Universität Rostock
Institut für Physik
Fon: +49 (0)381 498 6820
Mail: fedor.mitschke@uni-rostock.de
Presse+Kommunikation
Dr. Ulrich Vetter
Fon: +49 (0)381 498 1013
Mail: ulrich.vetter@uni-rostock.de

Ingrid Rieck | Universität Rostock
Weitere Informationen:
http://www.uni-rostock.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Mehrkernprozessoren für Mobilität und Industrie 4.0
07.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Wenn das Handy heimlich zuhört: Abwehr ungewollten Audiotrackings durch akustische Cookies
07.12.2016 | Fachhochschule St. Pölten

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einzelne Proteine bei der Arbeit beobachten

08.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Intelligente Filter für innovative Leichtbaukonstruktionen

08.12.2016 | Messenachrichten

Seminar: Ströme und Spannungen bedarfsgerecht schalten!

08.12.2016 | Seminare Workshops