Übertragung von mehreren Terabit pro Sekunde keine Utopie mehr
Nanofilter beschleunigen Datentransfer

Kasseler Forscher haben ein Verfahren entwickelt, das helfen kann, erheblich mehr Daten pro Zeiteinheit durch Glasfasern zu übertragen als bisher. Möglich wird dies durch spiegelnde Membranen im Abstand weniger hundert Nanometer, welche die Lichtsignale unterschiedlicher Wellenlänge voneinander trennen.

HB DÜSSELDORF. Die Datenübertragung in Glasfasernetzen wir immer leistungsfähiger. Schon heute lassen sich Datenmengen mit bis zu zehn Gigabit (zehn Milliarden Zeichen) pro Sekunde und Kanal übermitteln. Doch selbst eine Datenübertragung mit mehreren Terabit (ein Terabit sind 1 000 Gigabit) pro Sekunde sei keine Utopie mehr, sagt Hartmut Hillmer, Leiter des Instituts für Mikrostrukturtechnologie und Analytik (IMA) der Universität Kassel. Mit Hilfe von Licht ließen sich solch große Datenmengen schon bald über Glasfaserleitungen verschicken und anschließend an die jeweiligen Empfänger verteilen. Hillmer hat mit seinem Team optische Filter im Nanomaßstab entwickelt, mit denen die übertragenen Datenpakete (Bilder, Musik und Filme) wieder aus dem Datenstrom herausgefischt werden können.

Um die Glasfasern besser nutzen zu können, werden mit Hilfe von unterschiedlichen Infrarot-Lichtsignalen eine Vielzahl von virtuellen Datenkanälen erzeugt. Über diese können dann große Datenmengen nebeneinander übertragen werden, ohne dass sich diese stören. Die Informationen müssen vor dem Versenden nur in Lichtsignale verschiedener Wellenlängen verschlüsselt werden. Auf der Empfängerseite der Faser sorgen dann optische Filter dafür, dass die in den Lichtwellen verborgenen Informationen wieder separiert werden.

Der Filter, den die Kasseler Wissenschaftler entwickelt haben, besteht aus mehreren spiegelnden Membranen, die parallel zueinander angeordnet sind. In Abhängigkeit von ihrem Abstand, der nur wenige hundert Nanometer beträgt (ein Nanometer ist der milliardste Teil eines Meters), ist der Filter nur für Lichtstrahlen einer ganz bestimmten Wellenlänge durchlässig.

Das besondere an der Entwicklung aber ist, dass es gelungen ist, den Abstand der Spiegel über eine Spannungsänderung von nur wenigen Volt um insgesamt 142 Nanometer zu variieren – mit einer Abweichung von nur 0,4 Nanometern. So können die Forscher ihre Filter jederzeit nachjustieren oder auf neue Wellenlängen einstellen.

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