Weltweit erste Echtzeit-Datenübertragung durch synchrone optische Quadratur-Phasenumtastung mit Standardlasern
PADERBORN, 30. Juni 2006 - Das Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik der Universität Paderborn vermeldet die weltweit erste Echtzeit-Datenübertragung durch synchrone optische Quadratur-Phasenumtastung mit Standardlasern. Dieser Durchbruch wurde in einem von der Europäischen Kommission geförderten Forschungsprojekt "Key Components for Synchronous Optical Quadrature Phase Shift Keying Transmission" erzielt. Das verwendete innovative Modulationsverfahren kann die Übertragungskapazität von Lichtwellenleitern vervierfachen, wenn es mit Polarisationsmultiplex kombiniert wird. Außerdem können auftretende optische Dispersionsverzerrungen auf rein elektronische Weise kompensiert werden.
Mit einem integriert-optischen Kopplernetzwerk, genannt 90°-Hybrid, von der Firma CeLight Israel und einem zusätzlichen empfängerseitigen Laser wurde ein optischer Überlagerungsempfänger aufgebaut, in dem die empfangenen phasenumgetasteten optischen Signale in Phase und in Quadratur in den elektrischen Bereich heruntergemischt werden. Nach Analog-Digital-Wandlung gewinnt ein digitaler Signalprozessor den Träger in Echtzeit zurück und demoduliert damit die Daten. Selbst starkes Phasenrauschen, welches von den verwendeten Standardlasern mit einer Gesamtlinienbreite von 4 MHz erzeugt wird, wird eng nachverfolgt. Bei einer Symbolrate von 400 Mbaud, entsprechend einer Bitrate von 800 Mbit/s, liegt die erzielte Bitfehlerquote unterhalb des Schwellwerts, bis zu welchem eine Fehlerkorrekturelektronik arbeitet.
Die Resultate wurden gerade in insgesamt drei Beiträgen bei der Tagung "Coherent Optical Technologies and Applications" der Optical Society of America vorgetragen.
In neuesten Experimenten haben die Paderborner Ingenieure die Datenrate verdoppelt und die erzielte Bitfehlerquote dabei deutlich verbessert. Weitere Verbesserungen erhoffen sie sich durch den geplanten Einbau von optischen Modulatoren der Firma Photline in Frankreich, Gegentakt-Photoempfängern der Universität Duisburg-Essen, miniaturisierten Empfängereingangsteilen und fortschrittlichen mikroelektronischen Schaltkreisen. Doch bereits die heutigen Resultate erlauben es, eine unproblematische Funktion mit einer In-Band- oder sogar ohne eine Fehlerkorrekturelektronik vorherzusagen bei einer Symbolrate von 10 Gbaud (4 x 10 Gb/s pro Wellenlänge mit Polarisationsmultiplex). Die entwickelte Technologie soll ein evolutionäres Wachstum der optischen Übertragungskapazität in einem ökonomisch empfindlichen Umfeld erlauben.
Dipl.-Ing. Timo Pfau vom Fachgebiet Optische Nachrichtentechnik und Hochfrequenztechnik wird die erzielten Ergebnisse am 5. Juli um 16:15 im Hörsaal A1 der Universität Paderborn in englischer Sprache vortragen.
