Forschungsprojekt

661 TBit/s Datenrate über ein Glasfaserkabel erreicht

Glasfaserkabel

Forscher haben bei der Entwicklung für energiesparende Lichtwellenleitersysteme durch die Kombination verschiedener Techniken ein Glasfaserkabel mit beeindruckenden 661 TBit/s Übertragungsrate kreiert.

Lyngby (Dänemark). Glasfaserkabel sind aus dem modernen Leben kaum noch wegzudenken. Aber auch wenn sie viele Vorteile gegenüber alten Kupferkabel besitzen, so haben sie dennoch ein großes Manko: Ihr Betrieb benötigt unglaublich viel Strom. So fallen etwa neun Prozent der weltweiten Energieressourcen auf den Betrieb des Internets an und Glasfaserleiter sind in integraler Bestandteil dieses Systems. Aus diesem Grund haben Hao Hu und seine Kollegen von der Technical University of Denmark ein Forschungsprojekt gestartet, welches sogenannte Lichtwellenleitersysteme deutlich stromsparender machen und zudem die Datenübertragungsrate deutlich erhöhen soll.

Heraus kam ein Glasfaserkabel, welches aus einer Kombination verschiedener und bereits etablierter Techniken, wie beispielsweise etwa Zeitmultiplex oder Wellenlängenmultiplex, einen Datenübertragungsrate von 661 TBit/s erreicht und dabei nur ein Bruchteil der Energie benötigt.

Verschiedene Lichtspektren

Der Wellenlängenmultiplex bzw. Time-Division-Multiplex ist eine Technik, die beispielsweise im kupfergebundenen Ethernet oder aber auch im WLAN zum Einsatz kommt. Die Datenrate in verschiedene Lichtspektren aufzuteilen benötigt allerdings sehr viel Energie. So benötigt ein typischer Laser hier etwa 70 mW und ist dabei im weltweiten Durchschnitt nicht mehr als 30 Prozent effizienter. Die Forscher haben ausgerechnet, dass ihre Methode in der Theorie nur etwa fünf Prozent der Energie benötigt.

Die Forscher nutzten für ihr Projekt mehrere Laser, um so möglichst viele Farbräume des Lichts abdecken zu können. Dabei verstärkt ein nur 300 Nanometer dünner Draht die Lichtquellen und hilft das Licht in weitere Spektren zu brechen.

So entstanden mehrere pulsierende Laser, die innerhalb des Glasfaserkabels eine Mischung verschiedener Farben erzeugten, die am Ende in nur einer Farbe resultierten. Zudem haben die Forscher für die Datenübertragung zwei unterschiedliche Polarisierungen der elektromagnetischen Felder innerhalb des Lichtwellenleiters mit einem Leiter und 30 Fasern genutzt um die Datenrate weiter zu erhöhen.

Theoretisch 750 TBit/s möglich

Die übermittelten Daten werden zudem in vier Zeitintervalle aufgeteilt, was durch die Pulsgebung der Laser möglich ist. So erreichten die Forscher um Hao Hu eine Datenübertragungsrate von 25 TBit/s pro Faser. Sie berichten im Fachmagazin Nature, dass bei 30 Faser so theoretisch 750 TBit/s möglich wären. Jedoch bleiben durch Redundanzen bei der Codierung des Signals nur noch 661 TBit/s übrig.

Aktuelle Technik hängt weit zurück

Bisherige Glasfaserkabel werden in Singlemode- und Multimodekabel unterschieden. Dabei ist der wesentliche Unterschied zwischen Singlemode und Multimode der Aufbau des jeweiligen LWL-Kabels. Während beide Kabel etwa die gleiche Dicke haben, besitzt eine Singlemode-Faser einen deutlich dünneren Kern, dafür aber ein dickeres Mantelglas. Bei einer Multimode-Faser hingegen ist es umgekehrt. Beide Kabelsysteme besitzen verschiedene Vor- und Nachteile.

Zum Vergleich: Ein modernes Unterseekabel, wie das 1,3 Milliarden teure TAT-14, welches Europa und Nordamerika verbindet, kommt momentan auf etwa nur 1,3 TBit/s.

0 Kommentare

Schreib uns deine Meinung
Klicken Sie, um das Bild neu zu laden