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Durch Löcher fließt es besser

Technik. – Immer größere Datenmengen müssen immer schneller durch die Informationsnetze der Welt geschaufelt werden. Das geht zukünftig nur mit Licht. In der aktuellen Ausgabe von "Nature" präsentieren US-Forscher speziell gebaute Lichtwellenleiter, bei denen der Informationsverlust minimiert ist.

    Derzeitige Glasfaserkabel bestehen aus hauchdünnen Strängen von massivem Glas. Drumherum ist eine Hülle aus Glas, das allerdings eine geringere optische Dichte hat. Dadurch reflektiert es den informationstragenden Lichtstrahl immer wieder zurück in den leitenden Glasfaden. Der Informationsverlust durch Streuungen wird so verringert. Dennoch verliert der Strahl an Information, denn der Glasfaden selbst schluckt das Licht zu gewissen Teilen. Deshalb müssen die Signale bei Glasfaserkabeln häufig an Zwischenstationen verstärkt werden.

    Forscher der US-Firma Corning aus New York haben jetzt Lichtwellenleiter aus photonischen Kristallen gebaut, bei denen das Licht durch sechseckige Röhren in den Fasern läuft. Auch der Rest der Faser ist von Hohlräumen geprägt. Die Luft in den Röhren hält den Lichtstrahl weniger auf als das Glas herkömmlicher Fasern. Werden die Röhren dazu noch evakuiert, erhöht sich die Leistungsfähigkeit. Karl Koch, einer der Wissenschaftler, erläutert: "Beim Transport von Daten in Glasfasern, muss das Signal alle 100 Kilometer verstärkt werden. In Fasern mit Löchern muss das erst nach 1000 Kilometern sein.

    Der Trick des Corning-Teams besteht in der Herstellung der Glasfasern. Denn röhrenförmige photonische Kristalle gibt es schon lange, sie sind aber nur wenige Meter lang. Koch erklärt: "Wir stapeln Kapillarröhrchen in einem Turm und bringen sie in Form, indem wir sie zu Fasern ausziehen." Da die Kristalle hochsymmetrisch sind, können mehrere aneinander gereiht werden. Das Kristallbündel wird dann bis zu dem Punkt erhitzt, an dem man zwar die Fasern ziehen kann, die Röhren jedoch noch nicht ihre Struktur verlieren. An ihrem Versuchsofen ziehen die Wissenschaftler auf der einen Seite die erwärmten Röhren aus, während auf der anderen Seite neue Kristallröhrchen in die Form fallen. Die fertige Faser wird dann auf eine Spule gewickelt. Bislang ist das Versuchsstück 100 Meter lang.

    [Quelle: Jo Schilling]