Grüner Laserstrahl über Wien: Forscher haben erstmals einen korkenzieherartig verdrehten Laserstrahl genutzt, um Daten drei Kilometer weit durch die Luft zu übertragen. Sogar drei Portraitbilder wurden so trotz turbulenter Atmosphäre übermittelt. Eine solche Modulation der Lichtwelle mit Hilfe ihres Bahndrehimpulses könnte die Bandbreite optischer Übertragungen künftig erheblich erhöhen, so die Forscher im „New Journal of Physics“.
Dass Daten per Licht übertragen werden, ist nichts Neues, in Glasfaserkabeln geschieht dies längst. Werden Daten über die Polarisation der einzelnen Lichtteilchen kodiert, klappt auch die Übertragung durch die Luft. Denn diese Methode ist relativ unempfindlich gegenüber atmosphärischen Turbulenzen. Allerdings ist die Menge an Daten sehr begrenzt, die sich auf diese Weise transportieren lässt, wie Mario Krenn von der Universität Wien und seine Kollegen berichten.
Laserstrahl in Korkenzieher-Form
Die Wiener Forscher arbeiten daher an einer weiteren Möglichkeit der Kodierung von Signalen per Licht: mit dem sogenannten Bahndrehimpuls, englisch orbital angular momentum. Dieser bringt eine Lichtwelle dazu, sich beim Ausbreiten spiralig um eine Achse zu drehen. Dadurch entsteht eine korkenzieherförmige Wellenform – und diese soll nach Angaben der Forscher sehr viel mehr Daten kodieren und transportieren können als herkömmliche Lichtsignale.
Tatsächlich haben Experimente gezeigt, dass sich mit solchen verdrehten Lichtwellen in einem optischen Leiter bis zu 2,5 Terabyte an Daten pro Sekunden übertragen lassen – das entspricht der Kapazität von 66 DVDs. Über die Luft ließ sich diese Übertragungsmethode bisher allerdings nur auf sehr kurzen Strecken nutzen, denn die verdrehten Lichtwellen werden durch Luftturbulenzen verzerrt und konnten dann nicht mehr richtig ausgelesen werden, wie die Forscher berichten.
