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Grünes Licht für schnelle Datenübertragung: Testreihe im POF-AC mit Osram-Laserdiode war erfolgreich

17.06.2011 - (idw) Georg-Simon-Ohm-Hochschule Nürnberg

Am Anwendungszentrum für Polymere Optische Fasern der Georg-Simon-Ohm-Hochschule (POF-AC) wird seit April die Datenübertragung mit einer neu entwickelten grünen Laserdiode getestet mit hervorragenden Ergebnissen. Der komplette Inhalt einer DVD lässt sich mit Hilfe von grünem Laser in einer Sekunde herunterladen. Die neuartige Laserdiode, die von der Firma Osram Opto Semiconductors produziert wird, kann mit einigen Modifikationen in Serie gehen. Optische Polymerfasern (POF) sind ein beliebtes Medium für Datenübertragung bis zu 100 Metern. Sie werden heute zum Beispiel in Fahrzeugnetzen, in der Automatisierungstechnik und in schnellen Heimnetzwerken eingesetzt. Die POF vereint die Vorteile, die alle optischen Fasern haben, nämlich: hohe Datenraten und Unempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen, mit einfacher Handhabung und extremer Robustheit. Schnelle Systeme mit Geschwindigkeiten von über 1 Gigabit pro Sekunde konnten bislang nur mit roten Laserdioden verwirklicht werden. Für größere Strecken dagegen wäre ein grüner Laser deutlich besser geeignet, da bei grün die POF das Licht weniger dämpft als bei rot.

Die Datenübertragung mit grünen Lasern
Die zur Übertragung verwendeten grünen Laserdioden werden auf Basis des Materialsystems Galliumnitrid hauptsächlich für mobile Laser-Projektoren oder Laser-Fernseher entwickelt. Damit existiert zum ersten Mal eine direkt strahlende grüne Laserdiode, die wesentlich kompakter ist und sich auch deutlich schneller an- und ausschalten lässt als die bisher verwendeten Systeme.

Im April 2011 begann das POF-AC der Georg-Simon-Ohm-Hochschule Nürnberg seine Tests mit Prototypen der neu entwickelten grünen Laserdioden. Zum ersten Mal war es möglich, sehr hohe Bitraten bei der Wellenlänge zu übertragen, wo das POF-Material am wenigsten Verluste hat.
Schon im ersten Versuch konnte gezeigt werden, wie mit direkt emittierenden grünen InGaN-Lasern die Kapazität von POF-Systemen vergrößert werden kann: Noch nie zuvor wurde auf der Standard-POF eine Datenrate von 4,2 Gigabit pro Sekunde über 100 Meter übertragen, eine Strecke, die für ein Kabelnetzwerk in einem normalen Haus reichen sollte.

Ersetzt grün jetzt rot?
Bislang sind die Empfänger auf rotes Licht optimiert, aber die Vorteile des grünen Lasers könnten mit entsprechenden Empfangsdioden jedoch gut genutzt werden. Für einen Serieneinsatz in der Datenübertragung muss die Laserdiode noch optimiert werden, aber das ist nach Einschätzung von Prof. Dr. Olaf Ziemann vom POF-AC ohne größere Probleme möglich. Für die Datenübertragung reichen beispielsweise wesentlich kleinere optische Leistungen, als die eigentlich für Projektoren gedachten Laserdioden aktuell liefern.
Grüne Laserdioden könnten in Zukunft beispielsweise in aktiven optischen Kabeln eingesetzt werden, d.h. gesteckt wird mit dem vertrauten elektrischen Stecker, die Übertragung erfolgt jedoch optisch mit den im Stecker eingebauten Lasern. Eine weitere denkbare Anwendung sind Kabel für den Anschluss von HD-Fernsehern, bei denen pro Farbkanal 3,4 Gigabit pro Sekunde übertragen werden. Ein solches POF-HDMI-Kabel wäre nicht nur viel dünner und flexibler als ein Kupferkabel, sondern könnte auch viel länger sein, ohne dass die Qualität der Datenübertragung leidet.

Hinweis für Redaktionen:
Bei Fragen wenden Sie sich bitte direkt an Prof. Dr. Olaf Ziemann, E-Mail: olaf.ziemann@ohm-hochschule.de +++ Gerne hilft auch die Hochschulkommunikation weiter, Tel. 0911/5880-4101, E-Mail: presse@ohm-hochschule.de
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