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 „Künstliche Intelligenz“ schneller als Augenärzte bei Bildauswertung
25.04.2019 | Universitätsklinikum Freiburg

nachricht Innovation 4.0: Technische Universität Graz eröffnet größten akademischen Makerspace Österreichs
25.04.2019 | Technische Universität Graz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Mit Diamanten den Eigenschaften zweidimensionaler Magnete auf der Spur

Physikern der Universität Basel ist es erstmals gelungen, die magnetischen Eigenschaften von atomar dünnen Van-der-Waals-Materialien auf der Nanometerskala zu messen. Mittels Diamant-Quantensensoren konnten sie die Stärke von Magnetfeldern an einzelnen Atomlagen aus Chromtriiodid ermitteln. Zudem haben sie eine Erklärung für die ungewöhnlichen magnetischen Eigenschaften des Materials gefunden. Die Zeitschrift «Science» hat die Ergebnisse veröffentlicht.

Der Einsatz von zweidimensionalen Van-der-Waals-Materialien verspricht Innovationen in zahlreichen Bereichen. Wissenschaftler weltweit untersuchen immer neue...

Im Focus: Unprecedented insight into two-dimensional magnets using diamond quantum sensors

For the first time, physicists at the University of Basel have succeeded in measuring the magnetic properties of atomically thin van der Waals materials on the nanoscale. They used diamond quantum sensors to determine the strength of the magnetization of individual atomic layers of the material chromium triiodide. In addition, they found a long-sought explanation for the unusual magnetic properties of the material. The journal Science has published the findings.

The use of atomically thin, two-dimensional van der Waals materials promises innovations in numerous fields in science and technology. Scientists around the...

Im Focus: Volle Fahrt voraus für SmartEEs auf der Automotive Interiors Expo 2019

Flexible, organische und gedruckte Elektronik erobert den Alltag. Die Wachstumsprognosen verheißen wachsende Märkte und Chancen für die Industrie. In Europa beschäftigen sich Top-Einrichtungen und Unternehmen mit der Forschung und Weiterentwicklung dieser Technologien für die Märkte und Anwendungen von Morgen. Der Zugang seitens der KMUs ist dennoch schwer. Das europäische Projekt SmartEEs - Smart Emerging Electronics Servicing arbeitet an der Etablierung eines europäischen Innovationsnetzwerks, das sowohl den Zugang zu Kompetenzen als auch die Unterstützung der Unternehmen bei der Übernahme von Innovationen und das Voranschreiten bis zur Kommerzialisierung unterstützt.

Sie umgibt uns und begleitet uns fast unbewusst durch den Alltag – gedruckte Elektronik. Sie beginnt bei smarten Labels oder RFID-Tags in der Kleidung,...

Im Focus: Full speed ahead for SmartEEs at Automotive Interiors Expo 2019

Flexible, organic and printed electronics conquer everyday life. The forecasts for growth promise increasing markets and opportunities for the industry. In Europe, top institutions and companies are engaged in research and further development of these technologies for tomorrow's markets and applications. However, access by SMEs is difficult. The European project SmartEEs - Smart Emerging Electronics Servicing works on the establishment of a European innovation network, which supports both the access to competences as well as the support of the enterprises with the assumption of innovations and the progress up to the commercialization.

It surrounds us and almost unconsciously accompanies us through everyday life - printed electronics. It starts with smart labels or RFID tags in clothing, we...

Im Focus: Neuer LED-Leuchtstoff spart Energie

Das menschliche Auge ist für Grün besonders empfindlich, für Blau und Rot hingegen weniger. Chemiker um Hubert Huppertz von der Universität Innsbruck haben nun einen neuen roten Leuchtstoff entwickelt, dessen Licht vom Auge gut wahrgenommen wird. Damit lässt sich die Lichtausbeute von weißen LEDs um rund ein Sechstel steigern, was die Energieeffizienz von Beleuchtungssystemen deutlich verbessern kann.

Leuchtdioden oder LEDs können nur Licht einer bestimmten Farbe erzeugen. Mit unterschiedlichen Verfahren zur Farbmischung lässt sich aber auch weißes Licht...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Diabetes Kongress 2019 in Berlin: Am 30. Mai 5 km laufen und Gutes tun

26.04.2019 | Veranstaltungen

Wie sieht das Essen der Zukunft aus?

25.04.2019 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz: Lernen von der Natur

17.04.2019 | Veranstaltungen

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

Mit Diamanten den Eigenschaften zweidimensionaler Magnete auf der Spur

26.04.2019 | Physik Astronomie

Multitasking in Perfektion: Nervenzelle arbeitet wie 1400 einzelne Zellen

26.04.2019 | Biowissenschaften Chemie

Neuer Goldstandard bei der Behandlung der Aortenklappenstenose

26.04.2019 | Medizintechnik

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