Einem internationalen Forscherteam ist es weltweit erstmals gelungen, eine serielle Datenrate von 10,2 Terabit pro Sekunde zu erzeugen und über eine Glasfaserstrecke von 29 Kilometer Länge zu übertragen. Möglich wurde der Rekord durch eine schnellere und umfassendere Modulation des Lichtsignals, das in der Glasfaser auf einem einzelnen optischen Träger (Wellenlänge) transportiert wird.
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Der Rekord des Berliner Fraunhofer Heinrich-Hertz-Instituts sowie der Technischen Universität Dänemark in Kopenhagen 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.
Alle 800 Femtosekunden ein Lichtblitz
Die Forscher schicken dazu alle 800 Femtosekunden einen Lichtblitz mit nur 300 Femtosekunden Impulsdauer über die Glasfaser. Das entspricht einer Pulswiederholrate von 1,28 Terahertz und ist 32 Mal häufiger als in kommerziellen 40 Gigabit pro Sekunde leistenden Übertragungssystemen. Damit lassen sich Daten sehr eng zeitlich hintereinander schachteln.
Lichtblitz überträgt mehr Informationen
Zum anderen erhöhen die Wissenschaftler 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 vier Bit kodiert, wodurch verglichen mit kommerziellen Systemen zusätzlich viermal mehr Informationen übertragen werden können.
Bessere Nutzung der Glasfaserstrecken nötig
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 nach Angaben der Forscher 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.
Ihren Rekord präsentieren die Wissenschaftler des Fraunhofer HHI heute erstmals 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-Institut für Nachrichtentechnik – Heinrich-Hertz-Institut, 10.03.2011 – DLO)
