Daten-Highways der Zukunft brauchen "gläserne" Schaltungen

Der Datenaustausch benötigt gewaltige Kapazitäten, die u. a. von Glasfaser-Netzen zu bewältigen sind, zu denen auch voll optische Bauelemente und Schaltungen in den Verzweigungsknoten gehören. Am 6. und 7. April organisiert das Lehrgebiet Allgemeine und Theoretische Elektrotechnik den 9. Internationalen Workshop über Theorie Optischer Wellenleiter und Numerische Modellierung, zu dem sich rund 70 Fachleute aus aller Welt angesagt haben.

Tausendstel Millimeter „dicke“ optische Wellenleiter haben eine 100.000-mal höhere Trägerfrequenz und damit eine entsprechend größere Übertragungskapazität als Kupferleitungen. Doch mit Glasfasersträngen alleine ist es nicht getan, denn sie müssen auch zu Netzen verknüpft werden. An den entsprechenden Netzknotenpunkten sollten optische Bauelemente und Schaltungen sitzen, wie sie von Prof. Pregla und seinem Team untersucht werden. Die bisher hier meist noch eingesetzten elektronischen Bauelemente und Schaltungen erweisen sich als Bremser für den Datenverkehr.

Die Micro-Bauelemente müssen aus einer Vielzahl von Informationen, die parallel durch die Glasfasern geschickt werden, ein bestimmtes Daten-Paket erkennen, herausfiltern, verstärken und ihm den rechten Weg zum nächsten Netzknotenpunkt weisen. Außerdem erhalten diese Daten auch noch eine neue Trägerwellenlänge, um am nächsten Knotenpunkt wieder erkannt zu werden, denn die bisherige Wellenlänge könnte auf dem neuen Strang ja bereits „besetzt“ sein. Auf Grund der Vielzahl komplexer Aufgaben müssen die optischen Schaltungen integriert aufgebaut sein: Schaltungsteile oder ganze Schaltungen mit unterschiedlichen Bauelementen werden in planarer Form zusammen auf einer gemeinsamen Grundschicht (Substrat) realisiert.

So können auf kleinstem Raum viele Bauelemente untergebracht werden. Kleinster Raum heißt: ca. 100 Mikrometer breit, ca. 10 Mikrometer dick und wenige Millimeter lang. Aus technischen Gründen muss Metall durch andere wellenleitende Materialien ersetzt werden. Die theoretischen Berechnungen hierfür müssen mit äußerster Präzision erfolgen, denn nachträgliche Veränderungen sind unmöglich. Die Theorie steht daher in einem ständigen Austausch mit praxisorientierten Wissenschaftlern.

Dies wird auch für den am 6. und 7. April stattfindenden 9. Internationalen Workshop über Theorie Optischer Wellenleiter und Numerische Modellierung erwartet, zu dem sich 70 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus aller Welt angesagt haben. Der vom Lehrgebiet von Prof. Pregla organisierte Workshop findet in Paderborn statt, weil dort etwa gleichzeitig ein zweiter internationaler Kongress zu der Gesamtthematik durchgeführt wird und man sich rege Kontakte verspricht.

Weitere Informationen: http://www.fernuni-hagen.de/FeU/Aktuell/2001-03/ak_03_23-ATE-Workshop.html und http://132.176.3.210/workshop/welcome.html

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