25. Juli 2024
Forscher des National Institute of Information and Communications Technology in Japan, der Aston University in Großbritannien und der Nokia Bell Labs in den USA haben Rekorde bei der Datenübertragung gebrochen und mit Standard-Glasfaser eine beispiellose Geschwindigkeit von 402 Terabit pro Sekunde erreicht.
Zur Einordnung: Ein Terabit ist eine Maßeinheit für 1 Billion Bit.
Und um den Kontext zu verdeutlichen: Bei dieser Geschwindigkeit könnte man 50.000 Filme in hoher Auflösung in nur einer Sekunde herunterladen. Dieser Durchbruch könnte die globalen Kommunikationsnetze revolutionieren und die Datendienste weltweit verbessern, da die Nachfrage nach nahezu sofortiger Kommunikation die Netze überlastet.
Diese Netzwerke bestehen aus optischen Fasern, von denen jede den Durchmesser eines menschlichen Haares hat und die Daten mittels Licht über große Entfernungen mit hoher Geschwindigkeit übertragen. Um noch höhere Geschwindigkeiten zu erreichen, nutzte das Team fortschrittliche Verstärkungstechnologien und Mehrband-Wellenlängenmultiplexverfahren: Stellen Sie sich eine mehrspurige Autobahn vor, bei der jede Spur eine andere Lichtfarbe repräsentiert, wodurch riesige Datenmengen gleichzeitig und störungsfrei übertragen werden können. Um diese Lichtsignale zu verstärken und eine breite Palette von Wellenlängen bzw. Farben abzudecken, verwendeten die Forscher ausgeklügelte Verstärker, um die hohe Datenrate zu erreichen.
Dieser Ansatz ermöglichte eine massive optische Bandbreite von 37,6 Terahertz. Ein Terahertz entspricht 1.000 Gigahertz, was wiederum 1.000.000 Megahertz entspricht. Damit handelt es sich um eine unglaublich hohe Frequenz, die in der Lage ist, riesige Datenmengen zu übertragen.
Da unsere Welt zunehmend digitalisiert wird, steigt die Nachfrage nach schnelleren und zuverlässigeren Internetverbindungen rasant an. Das Internet der Dinge, 5G und 6G sowie fortschrittliche KI-Anwendungen benötigen robuste und leistungsstarke Datennetze. Diese neue Technologie kann dazu beitragen, diesen Bedarf zu decken, indem sie die Kapazität bestehender Glasfasern deutlich erhöht, ohne dass die Kosten für die Verlegung neuer Kabel anfallen.
Anwendungsbeispiele aus der Praxis gibt es in Hülle und Fülle. Im Gesundheitswesen könnten schnellere Datenübertragungen medizinische Fernkonsultationen in Echtzeit und den schnellen Austausch großer Bilddateien ermöglichen, was die Zuverlässigkeit von Fernoperationen erhöhen und die Patientenversorgung verbessern könnte. Eine schnellere Datenverarbeitung könnte zu effizienteren Finanzprozessen führen. Und nahtloses Streaming und immersive Erlebnisse in der virtuellen Realität könnten nicht nur zugänglicher, sondern auch angenehmer werden. Weniger Pufferung gewünscht?
Das Forschungsteam präsentierte seine Ergebnisse auf der 47. Internationalen Konferenz für optische Faserkommunikation und hob damit diesen Meilenstein in der optischen Kommunikation hervor.
Zu den nächsten Schritten für NICT und seine Partner gehört die Entwicklung neuer Verstärkertechnologien und -komponenten, um die Leistungsfähigkeit von Glasfasern weiter auszubauen. Dies umfasst die Erschließung neuer Übertragungsfenster und die Erweiterung der Übertragungsreichweite, um sicherzustellen, dass der rasch wachsende Datenbedarf nachhaltig gedeckt werden kann.