Weltrekord in der Datenübertragung

16.05.2018 - 128 Gb/s mit kohärenten Silizium-Photonik-Empfängerchip.

Weltrekord in der Datenübertragung
Bild: HNI Uni Paderborn

Die Fachgruppe Schaltungstechnik am Heinz Nixdorf Institut der Universität Paderborn entwickelte einen kohärenten Silizium-Photonik-Empfängerchip, welcher eine Datenrate von 128Gb/s erreicht hat. Das Besondere an diesem Chip ist, dass sowohl optische als auch elektronische Bauteile und Systeme auf einen einzelnen Chip integriert wurden. Die messtechnisch erfasste Datenrate setzt weltweit einen neuen Maßstab für die Datenübertragungsgeschwindigkeit in dieser Technologie. Der entwickelte Empfängerchip wurde für die kohärente Übertragungstechnik entwickelt. Durch Überlagerung mit einem lokalen Laser kann, anders als bei üblichen Direktempfängern, nicht nur die Amplitude, sondern auch die Phase eines Signals detektiert werden. Obwohl die Chip-Komplexität dadurch zunimmt, erhöht die kohärente Technik direkt die Datenrate und kommt deshalb auch als Kandidat für schnelle Netzwerkverbindungen infrage. Mit einer gemessenen Bandbreite von 34GHz und einer Baudrate von 64 GBaud (QPSK) wurden die bisherigen Bestmarken für Bandbreite und Bitrate für monolithisch integrierte, kohärente Empfänger mehr als verdoppelt. Der neue Weltrekord wurde von der renommierten Optical Society America (OSA) im Rahmen der Optical Fiber Conference (OFC) anerkannt: Die Arbeit wurde als Post-Deadline-Publikation angenommen und im März 2018 präsentiert. Die Datenrate von 128Gb/s könnte mit wenig Mehraufwand unter Zunahme der zweiten Polarisation im monomodalen Lichtwellenleiter auf 256Gb/s verdoppelt werden. Zukünftige Standards und Forschungsprojekte zielen auf Übertragungsgeschwindigkeiten von über 400Gb/s ab.

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