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Die Entwicklung der Lichtleitertechnik bei der kommerziellen Datenübertragung

29. November 2011, 11:28 Uhr | Geoff Bennett, Director Solutions & Technology bei Infinera

Fortsetzung des Artikels von Teil 3

Die Lösung: mehr Daten pro Bit

Nach wie vor ist die Nachfrage nach uneingeschränkter Nutzung des Internets ungebrochen und nimmt jährlich um zirka 40 Prozent zu. Demzufolge müssen die Service-Provider in der Lage sein, riesige Kapazitäten schnell und bequem bereitstellen zu können, indem sie ihre Glasfasernetzwerke effizienter auslasten. Die NRZ (Non-Return-to-Zero)-Modulation, die seit 30 Jahren genutzt wird, reicht dazu aber bei Weitem nicht mehr aus. Zukünftig müssen also phasenbasierte Modulationsverfahren wie die kohärente Detektion eingesetzt werden. Diese Modulationstechnik ermöglicht zum jetzigen Zeitpunkt die Übertragung von 4 Bit pro Symbol – im Vergleich zu 1 Bit pro Symbol mit NRZ – und ist damit vier Mal effizienter. Ein weiterer Nutzen besteht darin, dass aufgrund der kohärenten Detektion, Kanäle mit 100 Gbit/s nutzbar sind und damit Netzwerke mit größerer Reichweite aufgebaut werden können.

Zwar sind diese PICs äußerst komplex aufgebaut, weil sie eine Vielzahl optischer Komponenten integrieren, sind aber im Gegensatz zu den Referenz-Transponder-Modellen des OIF (Optical-Internetworking-Forum) flexibler einsetzbar. Diese übertragen Daten zwar mit 100 Gbit/s, jedoch nur auf einer Lichtwelle, und sind auf eine einzige optische Funktion – entweder Senden oder Empfangen – beschränkt, da diese Schaltkreise nicht aus einem einzigen Halbleitermaterial gefertigt sind, sondern aus mehreren und damit Laser und andere Komponenten nicht auf einem Chip integrieren können.

Damit wollte das OIF Herstellern von Komponenten die Möglichkeit eröffnen, ebenfalls am Markt zu partizipieren. Infinera hingegen integrierte jedoch alle optischen Funktionen auf einem Trägermaterial – nämlich InP – und produziert mittlerweile PICs mit einer Kapazität von 500 Gbit/s. Daneben werden auch schon die ersten Prototypen mit 1 Tbit/s gefertigt. Diese Chips basieren auf 100-Gbit/s-PICs, werden als „Super-Channel“ bezeichnet und bereits in der Radio-Welt eingesetzt – wo auch die „Frequenzspreizungstechnologie“ zur Kanalbündelung verwendet wird, um größere Kapazitäten zu realisieren.