Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Einstein schlicht ausgebremst: Lichtgeschwindigkeit wird reduziert

07.05.2007
Moderne Netzwerkarchitekturen inklusive Fragen des damit verbundenen Energieaufwands standen im Fokus einer Fachtagung über photonische Netze. Anlässlich der Tagung wurden auch die faszinierenden Möglichkeiten diskutiert, die sich durch eine Kontrolle der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts ergeben.

Die heutigen Datennetze bestehen aus Glasfasern zum Transport der Daten und Netzwerkknoten zu ihrer Vermittlung im Netz. Die Vermittlung in den Knoten erfolgt mit Hilfe so genannter Switches und Router. Dabei verdoppelt sich das Datenaufkommen in den Transportnetzen zurzeit jährlich. „Steigt das Datenaufkommen in den Netzen, so steigt auch die Anzahl der Eingangs- und Netzwerkknoten“, gibt Thomas Schneider von der Deutschen Telekom AG zu bedenken. Es sei ein nicht zu unterschätzendes Problem, dass die damit verbundenen physischen Abmessungen der Knoten immer größer werden.

Eine Alternative zu den elektrischen Netzwerkknoten sieht Schneider in den so genannten optischen Puffern. Die einfachste Form eines optischen Netzwerkknotens sei die Verbindung zwischen durchstimmbaren Lasern und dispersiven Elementen, führte Schneider weiter aus. Das Konzept besteht darin, im Puls durch dispersive Elemente wie zum Beispiel Gitter oder Linsen eine frequenzabhangige Phasenverschiebung zu induzieren, dann die Energie linear zu

verstärken und anschließend den Puls wieder zu komprimieren.

Bei diesem Verfahren erhält jede Eingangskarte einen in der Wellenlänge veränderbaren Laser, der mit dem Eingang eines diffraktiven Elements verbunden ist. Die Kontrolle der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht durch Licht sei ein faszinierendes neues Feld der Physik, erklärt Schneider. Damit könnten in photonischen Netzen „Slow und Fast Light“ realisiert werden.

Optische Puffer ermöglichen neue Bauteile

Langsames Licht – das steht nur scheinbar Widerspruch zu den Gesetzen der Physik. Vielmehr verbirgt sich dahinter die Verringerung der Gruppengeschwindigkeit des Lichts in einer Struktur. Dennoch hat das Gebiet der modernen Physik in den letzten Jahren viel Aufsehen erregt.

Für die optische Kommunikationstechnik sind dabei verschiedene Anwendungen denkbar: Durch die Verringerung der Ausbreitungsgeschwindigkeit nimmt die Interaktion zwischen Licht und Material zu, wodurch eine externe Kontrolle erleichtert wird. Eine sehr starke Verzögerung von Lichtimpulsen kann zur optischen Pufferung benutzt werden, wodurch neuartige Bauteile ermöglicht werden. Eine variable Verzögerung kann auch direkt zum Beispiel zur Datensynchronisation benutzt werden. Photonische Kristalle bieten eine

gute Möglichkeit, Licht stark zu verlangsamen. „Von besonderem Interesse ist die Anwendung als optischer Puffer in paketvermittelten optischen Netzen“, hebt Schneider hervor.

Künftige Netze müssen den Kriterien der Energieeffizient genügen

Auch der Energieverbrauch künftiger Netze stieß anlässlich der Tagung auf ein hohes Interesse. Fest steht, dass mit der Einführung von „Next Generation Netzplattformen“ und den zugehörigen Diensten die Datenrate in Zugangs- und Backbone-Netzen und die Anforderungen an die hinterlegte IT-Infrastruktur rapide ansteigt. „Im Gegensatz zu den Hardwarekosten und den anderen Betriebskostenarten steigt der Energieverbrauch der Netze technologiebedingt bei prinzipieller Beibehaltung der verwendeten Technik mindestens proportional zum Datendurchsatz des jeweiligen Netzelementes an“, erläutert Mario Braune von der Darmstädter T-Systems Enterprises Services GmbH. Sowohl im leitungsüberwachten Zugangsnetz wie auch in der Mobilinfrastruktur stelle die Implementierung von effizienten Energiemanagementfunktionen auf der Teilnehmerschlussleitung beziehungsweise der Luftschnittstelle den Schlüssel zu einer hohen Energieeffizienz dar.

Dr. Rolf Froböse | VDE
Weitere Informationen:
http://www.vde.com

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: 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...

Im Focus: First evidence on the source of extragalactic particles

For the first time ever, scientists have determined the cosmic origin of highest-energy neutrinos. A research group led by IceCube scientist Elisa Resconi, spokesperson of the Collaborative Research Center SFB1258 at the Technical University of Munich (TUM), provides an important piece of evidence that the particles detected by the IceCube neutrino telescope at the South Pole originate from a galaxy four billion light-years away from Earth.

To rule out other origins with certainty, the team led by neutrino physicist Elisa Resconi from the Technical University of Munich and multi-wavelength...

Im Focus: Magnetische Wirbel: Erstmals zwei magnetische Skyrmionenphasen in einem Material entdeckt

Erstmals entdeckte ein Forscherteam in einem Material zwei unabhängige Phasen mit magnetischen Wirbeln, sogenannten Skyrmionen. Die Physiker der Technischen Universitäten München und Dresden sowie von der Universität zu Köln können damit die Eigenschaften dieser für Grundlagenforschung und Anwendungen gleichermaßen interessanten Magnetstrukturen noch eingehender erforschen.

Strudel kennt jeder aus der Badewanne: Wenn das Wasser abgelassen wird, bilden sie sich kreisförmig um den Abfluss. Solche Wirbel sind im Allgemeinen sehr...

Im Focus: Neue Steuerung der Zellteilung entdeckt

Wenn eine Zelle sich teilt, werden sämtliche ihrer Bestandteile gleichmässig auf die Tochterzellen verteilt. UZH-Forschende haben nun ein Enzym identifiziert, das sicherstellt, dass auch Zellbestandteile ohne Membran korrekt aufgeteilt werden. Ihre Entdeckung eröffnet neue Möglichkeiten für die Behandlung von Krebs, neurodegenerative Krankheiten, Alterungsprozessen und Virusinfektionen.

Man kennt es aus der Küche: Werden Aceto balsamico und Olivenöl miteinander vermischt, trennen sich die beiden Flüssigkeiten. Runde Essigtropfen formen sich,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungen

Conference on Laser Polishing – LaP: Feintuning für Oberflächen

12.07.2018 | Veranstaltungen

Materialien für eine Nachhaltige Wasserwirtschaft – MachWas-Konferenz in Frankfurt am Main

11.07.2018 | Veranstaltungen

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

Feinstaub macht Bäume anfälliger gegen Trockenheit

16.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Krebszellen Winterschlaf halten

16.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Mister Raney bekommt Konkurrenz - Ein neuer Katalysator auf Nickel-Basis nutzt Nano-Strukturen

16.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

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