09 Dez Optische Satellitenkommunikation als Alternative zu Glasfasern
Um die Glasfasernetze am Boden bei der Übertragung unserer heutigen Datenströme zu entlasten, arbeitet die European Space Agency (ESA) am Aufbau eines rein optischen Satellitensystems. Für ein solches System im 1-μm-Wellenlängenbereich haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am Laserzentrum Hannover (LZH) den Prototypen eines faserbasierten Laserverstärkers entwickelt, der die grundsätzliche Machbarkeit unter Beweis stellen soll.
Faserverstärker mit hoher Übertragungsrate und Wirkungsgrad
Der hocheffiziente Faserverstärker (High Efficiency Laser Amplifier – HELA) mit einer optischen Gesamtausgangsleistung von 100 Watt ermöglicht die Kommunikation mittels Wavelength Division Multiplexing (WDM): Er verstärkt zehn nahe beieinanderliegende Wellenlängen gleichzeitig in derselben Faser und unterstützt somit zehn separate Datenkanäle zur Erhöhung der Übertragungsrate des Systems. Die einzelnen Faserkomponenten – Pumplichtkoppler, Cladding Mode Stripper und Endkappe – wurden dabei nach Angaben der Forschenden auch im LZH entwickelt und angefertigt.
Insgesamt konnte laut LZH mit der verwendeten Fasertechnologie ein Gesamtwirkungsgrad des Verstärkersystems (Wall-Plug-Effizienz) von etwa 30 % erreichen werden, was eine deutliche Verbesserung im Vergleich zu Verstärkersystemen im klassischen Telekomwellenwellenlängenbereich bei 1,5 µm darstellt. Durch eine spezielle Anpassung der Verstärkerkonfiguration soll es somit möglich geworden sein, eine nahezu identische Verstärkung aller 10 Wellenlängen zu erzielen.
Mehr Unabhängigkeit von Infrastruktur auf der Erde
Die ESA möchte mit dem Hydron-Projekt (High-throughput Optical Network) ein optisches Satellitennetzwerk realisieren, das nahtlos in terrestrische Fasernetzwerke integriert werden kann. Das Netzwerk soll dabei Verbindungen mit Datenübertragungsraten im Bereich von einem Terabit pro Sekunde bereitstellen. Ziel ist es, mit dem Satellitensystem eine größere Unabhängigkeit von terrestrischer Infrastruktur zu erreichen: Mittels optischer Bodenstationen könnte auch in entlegenen Gebieten, in denen keine Fasernetze verlegt werden können, mit hoher Übertragungsgeschwindigkeit kommuniziert werden. Zudem könnte ein optisches Weltraumnetz die Datenkommunikation übernehmen, wenn beispielsweise Unterseekabel beschädigt sind und ausfallen.
Das Projekt ‚Optical Amplifier with Enhanced Wall-plug Efficiency‘ wurde unter dem Förderkennzeichen 4000132172/20/NL/AR von der ESA gefördert.
Quelle und Bild: www.lzh.de
