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25. Mai 2019
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Universität Paderborn: Ingenieuren gelingt in der optischen Nachrichtentechnik weltweit erstmals elektronische Entkopplung von Polarisationsebenen

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Prof. Noé: "Verdoppelung der Übertragungskapazität bei Glasfaser" - Ziel: Bessere Nutzung vorhandener Glasfaserkabel


Paderborn. Wissenschaftler des Instituts für Elektrotechnik und Informationstechnik der Universität Paderborn haben erneut einen Durchbruch in der optischen Nachrichtentechnik erreicht. Es gelang jetzt die weltweit erste optische Echtzeit-Datenübertragung mit der so genannten "synchronen Quadratur-Phasenumtas-tung und Polarisationsmultiplex." Bei diesem innovativen Verfahren werden vier Informationseinheiten (Bit) gleichzeitig in ein Lichtsignal umgewandelt, das dann über Glasfaserkabel übertragen und vom Empfänger verarbeitet wird.


Bereits im letzten Jahr war den Forschern um Prof. Dr. Reinhold Noé und Prof. Dr. Ulrich Rückert die weltweit erste optische Echtzeit-Datenübertragung mit "synchroner Quadratur-Phasenumtastung mit Standardlasern" gelungen, die gegenüber ähnlichen Verfahren Reichweitenvorteile verspricht. Prof. Noé: "Bei der nun vorgenommenen Erweiterung auf so genanntes Polarisationsmultiplex werden zwei optische Signale gleicher Wellenlänge innerhalb einer Glasfaser in senkrecht aufeinander stehenden Ebenen übertragen."

"Dadurch laufen doppelt so viele Daten über die Glasfaser wie sonst", so Noé. Den Forschern sei es nun erstmals gelungen, in Echtzeit diese Polarisationsebenen im Empfänger elektronisch wieder voneinander zu entkoppeln, also Polarisationsdrehungen der Glasfaser rückgängig zu machen. Das Ergebnis lässt sich sehen, denn von 100.000 übertragenen Bit wurden dabei im Durchschnitt gerade mal 5 Bit falsch detektiert. Wird eine zusätzliche Fehlerkorrektur eingebaut, kann eine vollständig fehlerfreie Übertragung erreicht werden. Von Bedeutung in diesem Versuch ist vor allem, das schon bei der verwendeten Testdatenrate von 2.800.000.000 Bit pro Sekunde sehr schnelle, durch Bewegung der Glasfaser verursachte Polarisationsdrehungen auf elektronischem Weg schadlos ausgeglichen werden konnten.

Ihrem großen Ziel sind die Forscher damit wieder einen Schritt näher gekommen. "Wir wollen auf jeder optischen Wellenlänge eine Datenrate von 40.000.000.000 Bit pro Sekunde erreichen. Mit dem Verfahren können vorhandene Glasfaserkabel verbessert werden, ohne neue verlegen zu müssen", erläutert Dipl.-Ing. Timo Pfau, der die Messungen vornahm. Die notwendigen Komponenten werden momentan innerhalb eines Europäischen Forschungsprojekts entwickelt, das von den Paderborner Elektrotechnikern koordiniert wird. Englischsprachige Infos im Internet sind aufrufbar unter http://ontw0.upb.de/synQPSK/.

 

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