Neue Technik reizt Glasfasern bis zum Maximum aus

Glasfaser, Licht, Fiber Bildquelle: Alex Blackie

Die optischen Netzwerk-Technologien bieten derzeit noch ordentlich Luft nach oben. Wissenschaftler arbeiten daher jetzt an einer Technologie, mit der Glasfasern maximal ausgenutzt werden können.

Eine Faser kann nur eine bestimmte Menge von Frequenzen, und damit nur eine bestimmte maximale Menge an Information transportieren. In den letzten Jahren gelang es, die Zahl immer weiter zu steigern. Theoretisch gibt es aber eben auch die Möglichkeit, die Verbindung vollständig auszunutzen. Damit dies gelingt, muss das gesamte zur Verfügung stehende Spektrum der Faser in einzelne Kanäle aufgeteilt werden.

Die maximal mögliche Menge an Information lässt sich transportieren, wenn die Kanäle so dicht wie möglich gepackt werden können. Dies funktioniert in der Theorie dann, wenn jeder einzelne Kanal ein rechteckförmiges Spektrum aufweist. Dies bedeutet aber, dass das Signal mit einer Sinus Cardinalis (Sinc)-Funktion moduliert werden muss. Diese ist aber unendlich lang ausgedehnt und damit praktisch nicht realisierbar.

Es gab bereits mehrere Versuche solche Pulse zu erzeugen und für die Datenübertragung zu nutzen, allerdings sind diese meist sehr aufwändig und besitzen kein rechteckförmiges Spektrum, oder sie sind nicht in der Lage, die gesamte Bandbreite der Glasfaser zu füllen.

Wissenschaftler der Deutsche Telekom Hochschule für Telekommunikation Leipzig und der Eidgenössischen Technische Hochschule Lausanne hatten allerdings die Idee, statt eines einzelnen Sinc-Pulses eine Pulsfolge zu verwenden.

Im Gegensatz zum nur theoretisch realisierbaren einzelnen Puls lässt sich diese Pulsfolge vergleichsweise einfach durch einen Frequenzkamm herstellen. Damit lassen sich die Signale direkt im optischen Bereich erzeugen und jeder einzelne Kanal kann ein sehr breites, rechteckförmiges Spektrum aufweisen. Seitens der Forscher konnte der Nachweis erbracht werden, dass die Pulsfolge dieselben Eigenschaften für eine Datenübertragung aufweist wie die einzelnen Pulse.

Gleichzeitig konnte in ersten Experimenten gezeigt werden, dass sich diese Pulse tatsächlich sehr einfach erzeugen lassen und ein annähernd ideales rechteckförmiges Spektrum haben. Um die Internet-Backbones auf die neue Technologie umzurüsten, müssten auch nur Sender und Empfänger ausgetauscht werden. Damit eröffnen die neuen optisch erzeugten Pulse die Möglichkeit, Daten mit der maximalen Geschwindigkeit über optische Glasfasern zu übertragen, hieß es. Das anhaltend schnelle Wachstum des Traffics sollte man so auch über die nächsten Jahre im Griff behalten können.