Weltrekord in serieller Datenübertragung via Glasfaser – 10,2 Tbit/s oder 240 DVDs in einer Sekunde

Möglich wurde der Rekord durch eine schnellere und umfassendere Modulation des Lichtsignals, das in der Glasfaser auf einem einzelnen optischen Träger (Wellenlänge) transportiert wird. Ihren Rekord präsentieren die Wissenschaftler des Fraunhofer HHI erstmals am 10. März 2011 auf der Optical Fiber Communications Conference (OFC 2011) in Los Angeles der Öffentlichkeit.

Der Rekord des Fraunhofer HHI basiert auf zwei Neuerungen. Zum einen wird die Pulswiederholrate bei der Datenübertragung erhöht, indem die Lichtblitze, die die Daten in der Glasfaser übertragen, sehr viel schneller und mit geringer Pause an- und ausgeschaltet werden. Die Forscher schicken dazu alle 800 Femtosekunden einen Lichtblitz mit nur 300 Femtosekunden Impulsdauer über die Glasfaser. Das entspricht einer Pulswiederholrate von 1,28 THz und ist 32 Mal häufiger als in kommerziellen 40 Gbit/s Übertragungssystemen.

Damit lassen sich Daten sehr eng zeitlich hintereinander schachteln. Zum anderen erhöhen die Forscher die Anzahl der pro Lichtblitz übertragenen Informationen, indem sie neben der Amplitude auch die optische Phase der elektromagnetischen Lichtwelle modulieren. Mit der erstmalig auf eine derart schnelle Folge von Lichtimpulsen angewandten 16-QAM Modulation werden pro Lichtblitz 4 Bit kodiert, wodurch verglichen mit kommerziellen Systemen zusätzlich viermal mehr Informationen übertragen werden können.

Im heutigen Informations- und Kommunikationszeitalter bilden optische Glasfasernetze die Basis für moderne Daten- und Nachrichtenübertragungssysteme mit hoher Kapazität. Ungeachtet wirtschaftlicher Krisen steigt der Verkehr in den Telekommunikationsnetzen jährlich um mehr als 50 Prozent. Ein entsprechender Kapazitätsausbau der Glasfasernetze und damit verbunden eine bessere Nutzung der Glasfaserstrecken ist zukünftig zwingend erforderlich, um moderne Dienste und hochauflösende Videoübertragungen zu ermöglichen. Die im Rekordexperiment genutzte Technologie wurde am Fraunhofer HHI mit Fördermitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Programmes „Optische Technologien“ (13N9356) entwickelt.

Ihren Rekord präsentieren die Wissenschaftler des Fraunhofer HHI erstmals am 10. März 2011 auf der Optical Fiber Communications Conference (OFC 2011) in Los Angeles der Öffentlichkeit. Die OFC ist die größte internationale Fachkonferenz auf dem Gebiet der optischen Kommunikationstechnik und zieht jährlich rund 9000 Teilnehmer an.

Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut

Das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut ist weltweit führend in der Entwicklung von mobilen und festen Breitband-Kommunikationsnetzen und Multimedia-Systemen. Ob photonische Komponeten und Systeme, faseroptische Sensorsysteme oder High Speed Hardware Architekturen – im Heinrich-Hertz-Institut wird zusammen mit internationalen Partnern aus Forschung und Industrie und für den internationalen Markt an Infrastrukturen für die zukünftige Gigabit-Society gearbeitet. Daneben werden zukünftige Anwendungen für die Breitband-Netze entwickelt – Forschungsschwerpunkte sind 3D-TV, 3D-Display, HD-TV, Mensch-Maschine-Interaktion durch Gestensteuerung sowie die Bildsignalverarbeitung und -Übertragung und die Interaktive Mediennutzung.

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