Datenrekord: Einzelne Glasfaser leitet 1,7 Petabits pro Sekunde

Schleppend schreitet der Ausbau der Glasfaser-Anschlüsse in Deutschland voran. Mitte 2022 basierten laut OECD gerade mal 8,1 Prozent der Breitbandanschlüsse auf Glasfasern. Frankreich kommt auf gut 50 Prozent und Spanien schon auf mehr als 80 Prozent. Parallel schreitet die Leistungsfähigkeit der Unterseekabel zwischen den Kontinenten voran, um der stetig wachsenden Datenmenge gerecht zu werden. Für diese wichtigsten Nervenadern der globalen Datenflüsse gelang nun einer internationalen Forschergruppe ein neuer Rekord: Durch eine neuartige Glasfaser mit einem standardisiertem Durchmesser von einem Achtel Millimeter leiteten die Wissenschaftler 1,7 Petabit pro Sekunde, also 1,7 Millionen Gbit/s. Zum Vergleich: Das 2022 in Betrieb genommene transatlantische Grace-Hopper-Seekabel der jüngsten Generation kommt mit insgesamt 16 Glasfaserpaaren auf 352.000 Gbit/s.

Der Schlüssel zu diesem neuen Rekord, präsentiert auf der Optical Fiber Communication Conference (OFC 2023) in San Diego, liegt zum Teil in der Glasfaser selbst. Entwickelt vom National Institute of Information and Communications Technology (NICT) und dem Unternehmen Sumitomo Electric Industries in Japan weist die Glasfaser insgesamt 19 einzelne Adern, so genannte cores, auf. Jede Einzelne kann unabhängig ein optisches Trägersignal transportieren. Doch die Glasfaser allein reichte nicht aus, um die enorme Datenrate über eine Strecke von 63,5 Kilometern zu demonstrieren.

Kompakter neuer Glas-Chip

Um das Signal tragende Licht in die einzelnen Adern der Glasfaser einzuspeisen, konzipierten Simon Gross und Kollegen von der Macquarie University in Sydney einen kompakten Glas-Chip. „Dieser enthält ein Wellenleiter-Muster, das wir mit einem 3D-Laserdruck-Verfahren strukturiert haben“, sagt Gross. Mit diesem Modul ließen sich Trägersignale in alle 19 Adern simultan und mit gleichmäßig geringen Verlusten einspeisen. Frühere Ansätze zeigten laut Gross entweder größere Verluste oder waren in der Zahl der Adern limitiert. Zudem konnten die Entwickler störende Signalinterferenzen zwischen den Adern über das MIMO-Verfahren (multiple input multiple output) vermeiden.

Dieser neue Datenraten-Rekord durch eine Glasfaser mit Standardmaßen gelang allerdings unter Laborbedingungen. Für einen Einsatz solcher Multi-Core-Glasfasern in Seekabeln sind noch weitere Entwicklungsschritte nötig. Doch Simon Gross zeigt sich optimistisch, dass dieses Ziel in fünf bis zehn Jahren erreicht werden könnte. Bis dann könnten auch Glasfaser-Anschlüsse in Deutschland etwas weiter verbreitet sein als heute.

(bsc)