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Internet für alle: Lichtfänger sammelt Laserdaten aus der Luft

Facebook-Forscher stellen einen neuen Detektor zur optischen Datenübertragung vor. Datenraten von bis zu zehn Gigabit pro Sekunde sollen das Internet in entlegene Regionen bringen.
Lichtdetektor für DatenübertragungLaden...

Grünlich leuchtet der Detektor aus Glasfasern, seine Form erinnert an einen Heißluftballon. Über seine 126 Quadratzentimeter messende Oberfläche sollen sich erstaunliche Datenmengen auffangen lassen, übertragen von Lasern. Mit diesem neuartigen Detektor wollen Forscher des Connectivity Lab von Facebook dem Ziel von Mark Zuckerberg näher kommen – einer Internetverbindung selbst für die einsamsten Flecken der Erde. 2013 rief das soziale Netzwerk dazu das Projekt Internet.org ins Leben. Mit dem Ballondetektor stellt es nun eine echte Innovation vor. Anders als bisher über Glasfaserkabel, drahtgebundene oder drahtlose Netzwerke soll Licht die Informationen gerichtet durch die Luft transportieren. Das wäre insbesondere interessant um jene dünn besiedelten Gebiete zu erreichen, in denen 1,6 der 4 Milliarden Menschen ohne Internetzugang leben, schreiben Thibault Peyronel und Tobias Tiecke, zwei der Forscher, auf der Seite des Unternehmens.

Fotodetektoren müssen klein sein, um eine hohe Datenmengen übertragen zu können. Für Gigabit-Raten darf der Detektor lediglich einen Quadratmillimeter messen. Je kleiner er jedoch wird, desto schwerer ist es für den die Daten tragenden Laserstrahl, ihn zu treffen. Außerdem weitet sich auch ein Laserstrahl auf, wenn er über große Strecken wandert. Tiecke und seine Kollegen haben deshalb einen Lichtfänger aus Glasfasern entwickelt, der den Laserstrahl fast aus jeder Richtung ohne Datenverlust einfangen soll. Dafür formten sie die Glasfasern zu einem Ballon und füllten sie mit einem Farbstoff.

Der Farbstoff verwandelt die blaue Laserstrahlung, die die Daten überträgt, in grünes Licht, das ein kleiner, schneller Fotodetektor im Inneren auswertet. Dank dieses Farbwechsels lässt sich Licht mit einer größeren Helligkeit und so über weitere Strecken übertragen. Die Forscher schreiben von einigen Kilometern. Die Umwandlung von Blau zu Grün dauert laut den Forschern nur zwei Nanosekunden. Zudem setzten sie ein Signalmodulationsverfahren ein, mit dem sich auf verschiedenen Lichtfrequenzen Daten parallel übermitteln lassen. Auf diese Weise ist es den Forschern gelungen, Datenraten von zwei Gigabit pro Sekunde zu erzielen, eine Geschwindigkeit, bei der das Internet problemlos genutzt werden kann.

Mit einem Infrarotlaser ließen sich sogar zehn Gigabit pro Sekunde auf diese Weise verschicken, schreiben Tiecke und Co. Nun hoffen sie auch auf andere Forscher, die das Material für den neuen Detektor optimieren. Bisher griffen die Facebook-Leute nämlich auf kommerzielles Material zurück, das aus der Hochenergiephysik stammt und gar nicht für Datenübertragungen gedacht ist.

Hinweis: In einer früheren Version konnte fälschlicherweise der Eindruck entstehen, Licht bestehe nicht aus elektromagnetischer Strahlung. Wir haben die Stelle korrigiert.

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