Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ingenieuren gelingt weltweit erstmals neuartige optische Datenübertragung

30.06.2006
Prof. Noé: "Vierfach schnellerer Datenaustausch"

Das Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik der Universität Paderborn vermeldet einen Durchbruch in der optischen Nachrichtentechnik: die weltweit erste optische Echtzeit-Datenübertragung durch eine so genannte "synchrone Quadratur-Phasenumtastung mit Standardlasern". Bei diesem innovativen Verfahren werden bis zu vier Informationseinheiten (Bits) gleichzeitig in ein Lichtsignal umgewandelt, das dann über Glasfaserkabel übertragen und in Echtzeit vom Empfänger verarbeitet wird.

Ziel: auf jeder optischen Wellenlänge Datenrate von 40.000.000.000 Bits pro Sekunde übertragen. Das entspricht gegenüber einer herkömmlichen DSL-Internetverbindung einer etwa zehntausendmal schnelleren Übertragungsrate

Kontakt:
Prof. Dr.-Ing. Reinhold Noé, Universität Paderborn, Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik, Tel.: 05251-60-5823, noe@upb.de

oder Dipl.-Ing. Timo Pfau, Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik, Tel.: 05251-60-3063, pfau@ont.upb.de

Immer mehr und immer umfangreichere Informationen werden über Datennetze ausgetauscht. Dauerte es vor einigen Jahren noch recht lange, einzelne Bilder über das Internet zu übertragen, können heute ganze Filme in kurzer Zeit herunter geladen werden. Dies sorgt aber auch dafür, dass der Bedarf an schnelleren Datenleitungen immer größer wird. Genau hier setzt das neue Verfahren an: Einsatzgebiet der von der Forschungsgruppe um Prof. Dr.-Ing. Reinhold Noé entwickelten Methode ist nicht die private Telefonleitung, sondern die nächste Stufe. Über diesen "Backbone", also den zentralen Bereich der Telefon- und Datennetze, sollen künftig bis zu viermal schneller Daten übertragen werden.

Schon bei einem ähnlichen Verfahren halten die Paderborner Ingenieure den gegenwärtigen Kapazitätsweltrekord (insgesamt 5.940.000.000.000 Bits pro Sekunde). Die nun realisierte synchrone Variante kommt jedoch mit geringeren Lichtleistungen aus, was die Übertragungsreichweite verbessert. Außerdem konnte ein weiteres Übertragungsproblem überwunden werden: optische Verzerrungen können nun vollständig mit preisgünstigen mikroelektronischen Schaltkreisen kompensiert werden. Allerdings müssen dafür komplexe Berechnungen im Empfänger durchgeführt werden. Wissenschaftlern war es deshalb bisher nur möglich, das Empfangssignal für winzige Sekundenbruchteile aufzuzeichnen und anschließend minutenlang mit einem Computer zu analysieren und zu dekodieren. In dieser Zeit gesendete Informationen konnten dann nicht verarbeitet werden und gingen verloren.

Im von der Europäischen Kommission geförderten Forschungsprojekt "Key Components for Synchronous Optical Quadrature Phase Shift Keying Transmission" ist es der Arbeitsgruppe um Prof. Noé gelungen, den Algorithmus der Datenrückgewinnung entscheidend zu verbessern und zu beschleunigen. Wichtigstes Ziel dabei war die Korrektur des störenden Phasenrauschens. Die erzielte Fehlerrate ist gering genug, um mit einer Korrekturelektronik eine vollständig fehlerfreie Übertragung zu erreichen. Die Resultate wurden gerade in insgesamt drei Beiträgen bei der Tagung "Coherent Optical Technologies and Applications" der "Optical Society of America" vorstellt.

Mit ihren bisherigen Erfolgen zufrieden geben wollen sich die Paderborner Elektrotechniker aber noch lange nicht. "Unser Ziel ist es, auf jeder optischen Wellenlänge eine Datenrate von 40.000.000.000 Bits pro Sekunde zu übertragen. Das entspricht gegenüber einer herkömmlichen DSL-Internetverbindung einer etwa zehntausendmal schnelleren Übertragungsrate", erläutert Dipl.-Ing. Timo Pfau von der Forschungsgruppe. Bis zu 40 Laser können dann auf unterschiedlichen Frequenzen Informationen über die gleiche Glasfaser senden. Die erwartete und beobachtete Verkleinerung der Bitfehlerrate bei steigender Datenrate stimmt die Forscher zuversichtlich, dass dieses Ziel erreicht werden kann. Die entwickelte Technologie soll damit ein evolutionäres Wachstum der optischen Übertragungskapazität in einem kostenbewussten wirtschaftlichen Umfeld erlauben.

Dipl.-Ing. Timo Pfau vom Fachgebiet Optische Nachrichtentechnik und Hochfrequenztechnik der Universität Paderborn hält über das Projekt und die erzielten Ergebnisse am Mittwoch, 5. Juli, 16.15 im Hörsaal A1 der Universität Paderborn einen Vortrag in englischer Sprache. Interessenten sind zu dieser Veranstaltung herzlich eingeladen.

Tibor Werner Szolnoki | idw
Weitere Informationen:
http://ont.upb.de

Weitere Berichte zu: Bit Datenrate Elektrotechnik Informationstechnik Optical

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Maschinelles Lernen: Neue Methode ermöglicht genaue Extrapolation
13.07.2018 | Institute of Science and Technology Austria

nachricht Gegen das Verblassen historischer Dokumente
11.07.2018 | Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Im Focus: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Europaweit erste Patientin mit neuem Hybridgerät zur Strahlentherapie behandelt

19.07.2018 | Medizintechnik

Waldrand oder mittendrin: Das Erbgut von Mausmakis unterscheidet sich je nach Lebensraum

19.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Automatisiertes Befüllen von Regalen im Einzelhandel

19.07.2018 | Verkehr Logistik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics