Lichtmorsen 2.0

Forscher leuchten Daten den Weg

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von David Klier

Einige Glasfasernetze schaffen es bereits, die Regel ist es aber noch nicht. Britische Forscher wollen Daten mit mehr als 100 Gbit/s durch die Luft schicken. Per Lichtstrahl.

Versuchsaufbau an der University of Oxford: Datenübertragung per Lichtstrahl mit mehr als 100 Gbit/s. (Quelle: University of Oxford )
Versuchsaufbau an der University of Oxford: Datenübertragung per Lichtstrahl mit mehr als 100 Gbit/s. (Quelle: University of Oxford )

Die Oxford University und das University College in London forschen an einer neuen Technik der Datenübertragung. Die Forscher wollen Daten per Lichtstrahl im Innenbereich von A nach B senden, wie das IEEE Spectrum berichtet.

Die Technik soll sich als Alternative zum Kabel und die Übertragung per Radiowellen etablieren. Die Forscher versprechen sich Geschwindigkeiten von mehr als 100 Gigabit pro Sekunde mit einem Potenzial bis zu 3 Terabit pro Sekunde!

Anders als bei Ansätzen, die Daten mithilfe von LED-Lampen grossflächig, WLAN-ähnlich verteilen, senden die Forscher einen Lichtstrahl direkt an einen Empfänger. Auf eine Distanz von 3 Metern wollen sie so mit einem Blickfeld von 60 Grad mehr als 200 Gigabit pro Sekunde übertragen. Sie nutzen dafür Infrarot-Licht mit einer Wellenlänge von 1550 Nanometer.

Der Vorteil der Übertragung via Licht liege in deren theoretischer Unbegrenztheit. Die Übertragung via Radiowellen sei durch die Frequenzbänder limitiert. Licht biete dagegen wortwörtlich unbegrenzte Bandbreite und ein unbegrenztes Spektrum, wie sich der am Projekt beteiligte Doktorand Ariel Gomez in dem IEEE-Bericht ausdrückt.

Flüssigkristalle steuern den Lichtstrahl

Trotz dieser vielversprechenden Eigenschaften der Datenübertragung per Lichtstrahl, ist das Unterfangen kein leichtes. Die Schwierigkeit liege darin, den Lichtstrahl exakt dorthin zu dirigieren, wo er hin soll. Das Ziel ist eine optische Faser mit einem Durchmesser von nur 8 oder 9 Mikrometern.

Damit sie das Ziel dennoch treffen, nutzen die Forscher einen sogenannten "Holographic Beam", der sich sowohl auf den Transmitter als auch auf den Empfänger richtet. Diese nutzen wiederum ein Flüssigkristall-Array, das programmierbare Beugungsgitter erzeugt. Mit diesen Gittern lässt sich das Licht dann in die gewünschte Richtung lenken. Das Gerät funktioniere ähnlich wie ein Videoprojektor, sagt Dominic O'brien, Photonic Engineer an der Oxford University und Leiter des Projekts.

Kommerzielle Nutzung noch in weiter Ferne

Die Krux an dem Ganzen ist die Notwenigkeit des Sichtkontaktes. Indirektes Licht funktioniert nicht. Hinzu kommt, dass der Empfänger nicht bewegt werden darf. Letzteres wollen die Forscher aber als nächstes in Angriff nehmen. Sie arbeiten an einer Objektlokalisierung, damit der Empfänger nicht an einem festen ort stehen muss.

Bis die Technologie die Stufe der kommerziellen Nutzung erreicht, dürfte es aber noch eine Weile dauern. Der sinnvolle Einsatz im Heimbereich steht und fällt ohnehin mit der Objektverfolgung. Ausserdem glaubt  Ariel Gomez nicht daran, dass die Technologie WLAN ablösen wird. Mit dem Potenzial von Geschwindigkeiten bis 3 Terabit pro Sekunde dürfte sich aber durchaus Anwendungsgebiete auftun.


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