240 DVDs in einer Sekunde

Weltrekord in serieller Datenübertragung via Glasfaser.

Mitarbeitern des Berliner Fraunhofer Heinrich-Hertz-Instituts ist es in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Dänemark, Kopenhagen, erstmals gelungen, eine serielle Datenrate von 10,2 Terabit, was etwa 240 DVDs entspricht, pro Sekunde zu erzeugen und über eine Glasfaserstrecke von 29 km Länge zu übertragen. Möglich wurde dies durch eine schnellere und umfassendere Modulation des Lichtsignals, das in der Glasfaser auf einer einzelnen Wellenlänge transportiert wird.

Wesentlich für die schnelle Datenübertragung sind zwei Neuerungen. Zum einen wird die Pulswiederholrate bei der Datenübertragung erhöht, indem die Lichtblitze, die die Daten in der Glasfaser übertragen, sehr viel schneller und mit geringer Pause an- und ausgeschaltet werden. Alle 800 Femtosekunden wird ein Lichtblitz mit 300 Femtosekunden Pulsdauer über die Glasfaser geschickt. Das entspricht einer Pulswiederholrate von 1,28 THz und ist 32 Mal häufiger als in kommerziellen 40 Gbit/s Übertragungssystemen. Damit lassen sich Daten sehr eng zeitlich hintereinander schachteln.

Zum anderen erhöhen die Forscher die Anzahl der pro Lichtblitz übertragenen Informationen, indem sie neben der Amplitude auch die optische Phase der elektromagnetischen Welle modulieren. Mit der erstmalig auf eine derart schnelle Folge von Lichtimpulsen angewandten 16-QAM Modulation werden pro Lichtblitz 4 Bit kodiert, wodurch verglichen mit kommerziellen Systemen zusätzlich viermal mehr Informationen übertragen werden können. Die 16-QAM Modulation ist eine Form der Quadraturamplitudenmodulation (QAM), einem Modulationsverfahren, bei dem Amplitudenmodulation und Phasenmodulation miteinander kombiniert werden. Die QAM verbessert die Übertragung digitaler Signale über rauschbelastete analoge Kanäle.

Fraunhofer HHI / MH