Audimax der Universität: Informationstechniker zeigen erstmals öffentlich neue High-Tech-Methode - Optische Pulsverzerrungen durch genaueste Ankunftszeitmessung bestimmt
Anlässlich des Besuchs von Edelgard Bulmahn, Bundesministerin für Bildung und Forschung an der Universität Paderborn am kommenden Montag, 5.8.2002, zeigen Prof. Dr.-Ing. Reinhold Noé, Universität Paderborn, und seine Mitarbeiter von 16.00 - 20.30 Uhr im Foyer des Audimax, wie Verzerrungen bei der optischen Übertragung riesiger Datenmengen mit Hilfe einer fast unvorstellbar genauen Uhr gemessen werden. Hochschulangehörige und die interessierte Öffentlichkeit sind zu diesen Vorführungen herzlich eingeladen.
Telekom-Anbieter wollten, so Prof. Noé, Wissenschaftler im Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik, immer höhere Datenraten übertragen. In vorhandenen Glasfasern breiteten sich die verschiedenen Lichtfarben aber unterschiedlich schnell aus. Diesen Effekt gebe es auch in Wassertröpfchen, er sei für das Entstehen eines Regenbogens verantwortlich. In Glasfasern würden dadurch optische Impulse verbreitert und verzerrt, was die übertragbare Datenrate begrenze. Um diese so genannte „chromatische Dispersion“ („farbliche Zerstreuung“) ausgleichen zu können, müsse sie erst einmal gemessen werden.
Noé und sein Team können die Dispersion jetzt hochgenau und extrem kostengünstig messen. Der Sendelaser, der einen Datenstrom in der fast unvorstellbaren Größenordnung von 40 Milliarden (40.000.000.000) Bit pro Sekunde bereitstellt, wird geringfügig in seiner Wellenlänge verändert. Wenn die Glasfaser Dispersion besitzt, entstehen dadurch kleinste Schwankungen der Signalankunftszeit im optischen Empfänger.
Diese Schwankungen können gemessen werden, da jeder Daten-Empfänger ohnehin eine Art Uhr besitzt, die mit den eintreffenden Informationsbits synchronisiert wird. Ein dort auftretendes Regelsignal, das die Schwankungen anzeigt, kann mit einfachen Mitteln untersucht werden, so dass die Dispersion ausreichend genau bestimmt wird.
Bei Mittelung der Ergebnisse über einige Zehntel Sekunden betragen die messbaren Änderungen der Signalankunftszeit gerade einmal 0,000.000.000.000.000.1 Sekunde. Das ist 250.000mal weniger als eine Bitdauer, und selbst 50mal weniger als eine Schwingungsdauer des Lichts. „Diese erstaunliche Messgenauigkeit erzielen wir dank hochwertiger Empfängerbaugruppen der Unternehmen Infineon und Siemens“, so Dr.-Ing. David Sandel, der die Messungen durchführt. Noé dazu: „Man glaubt kaum, wie kompliziert die bisherigen Messverfahren sind. Wir haben jetzt alles überflüssig gemacht, was aufwendig und teuer ist.“
Mittel- und langfristig sollen diese Forschungsergebnisse die Entwicklung von Entzerrern zur Ausgleichung der Dispersion ermöglichen. Die Industrie hat deshalb schon großes Interesse an dem Projekt der Paderborner Forscher gezeigt. Weitere Infos im Internet: http://ont.upb.de/