{"id":366251,"date":"2022-04-08T11:36:07","date_gmt":"2022-04-08T09:36:07","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?post_type=selected&p=366251"},"modified":"2022-04-08T11:36:07","modified_gmt":"2022-04-08T09:36:07","slug":"neue-spin-laser-fuer-einen-ultraschnellen-datentransfer","status":"publish","type":"selected","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/selected\/neue-spin-laser-fuer-einen-ultraschnellen-datentransfer\/","title":{"rendered":"Neue Spin-Laser f\u00fcr einen ultraschnellen Datentransfer"},"content":{"rendered":"\n

Die herk\u00f6mmliche Art der Internet-Daten\u00fcbertragung st\u00f6\u00dft bald an fundamentale physikalische Grenzen. Schneller werden kann das Verfahren nur, wenn man auf ein anders Prinzip setzt. Das tun Bochumer Forschende, so der Ruhr Universit\u00e4t Bochum<\/a> (RUB) in einer Pressemeldung.<\/p>\n\n\n\n

Der Transfer von Daten basiert heute auf Lichtpulsen, die durch Glasfaserkabel geschickt werden. Je schneller die Lichtintensit\u00e4t variiert, desto schneller kann man Informationen \u00fcbertragen. Fundamentale physikalische Grenzen der Laser, die das modulierte Licht erzeugen, verhindern jedoch, dass das Verfahren viel schneller werden kann, als es derzeit ist. An einer Alternative arbeitet das Team um Prof. Dr. Martin Hofmann, Inhaber des Lehrstuhls f\u00fcr Photonik und Terahertztechnologie der Ruhr-Universit\u00e4t Bochum. Mithilfe von Spin-Lasern wollen die Forschenden Informationen in der Polarisation des Lichts anstatt in der Lichtintensit\u00e4t kodieren. Die Arbeiten f\u00f6rdert die Deutsche Forschungsgemeinschaft k\u00fcnftig im Rahmen eines Reinhart-Koselleck-Projekts mit 1,25 Millionen Euro f\u00fcr f\u00fcnf Jahre.<\/p>\n\n\n\n

Den Spin ver\u00e4ndern <\/h2>\n\n\n\n

\u00c4nderungen der Lichtintensit\u00e4t werden durch eine Strommodulation herbeigef\u00fchrt. Daf\u00fcr m\u00fcssen viele Elektronen bewegt werden, was nicht beliebig schnell geht, sondern mit einer Frequenz von maximal rund 40 Gigahertz. Anders sieht es aus, wenn man die Information in der Polarisation des Lichts, genauer gesagt in einer Polarisationsoszillation codiert: In linear polarisiertem Licht schwingen Lichtwellen immer in der gleichen Ebene. Dreht sich die Schwingungsebene, spricht man von zirkular polarisiertem Licht. Die Bochumer Forschenden erzeugen eine besondere Form von zirkular polarisiertem Licht, dessen Polarisationszustand extrem schnell variiert.<\/p>\n\n\n\n

Diese Polarisationsoszillationen nutzen eine quantenmechanische Eigenschaft der Elektronen, den Spin, und unterliegen damit nicht den gleichen Limitationen wie die \u00c4nderung der Lichtintensit\u00e4t. Indem die Forschenden den Spin von Elektronen in einem Laser gezielt beeinflussen, k\u00f6nnen sie die Oszillation ausl\u00f6sen.<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcnfmal schneller als Standardlaser<\/h2>\n\n\n\n

Die Basis daf\u00fcr sind sogenannte Vertical-cavity surface-emitting lasers, die Martin Hofmann mit seinem Team im Rahmen des Reinhart-Koselleck-Projektes genauer untersuchen m\u00f6chte. In diese Halbleiter-Laser injizieren die Forschenden Elektronen. Deren Spin richten sie so aus, dass die Polarisationsoszillationen entstehen. In einer 2019 in der Fachzeitschrift Nature erschienenen Arbeit zeigten sie, dass mit diesem Prinzip potenziell Modulationsfrequenzen von \u00fcber 200 Gigahertz erreicht werden k\u00f6nnten. “Das ist mehr als f\u00fcnfmal schneller als die schnellsten derzeit eingesetzten intensit\u00e4tsmodulierten Standardlaser”, sagt Hofmann.<\/p>\n\n\n

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Cyber-Sicherheit per Laserkommunikation<\/div>
Noch ist sie Zukunftsmusik, doch denkbar ist sie schon: die hochsichere Daten\u00fcbertragung per Satellit.<\/div><\/div><\/div>\n\n\n

Ziel der Bochumer Ingenieure ist es, Bauelemente basierend auf Vertical-cavity surface-emitting lasers zu realisieren, die nicht nur um ein Vielfaches schneller als herk\u00f6mmliche Techniken sind, sondern dazu noch deutlich energieeffizienter als die derzeitigen Standardlaser.<\/p>\n\n\n\n

Foto: Martin Hofmann erh\u00e4lt F\u00f6rdermittel im Rahmen eines Reinhart-Koselleck-Projekts f\u00fcr die Entwicklung von Spin-Lasern.<\/em><\/p>\n","protected":false},"author":1760,"featured_media":507342,"template":"","meta":{"_acf_changed":false,"advgb_blocks_editor_width":"","advgb_blocks_columns_visual_guide":""},"categories":[36843],"tags":[32948,31641,127286],"location":[24328],"internal_archives":[],"class_list":["post-366251","selected","type-selected","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","category-digital-de-de","tag-kommunikation-de","tag-laser-de","tag-rub-de","location-deutschland"],"blocksy_meta":[],"acf":[],"featured_img":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-content\/uploads\/2019\/01\/GS400-application-01s@Mynaric.jpg","coauthors":[],"author_meta":{"author_link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/author\/arnoud-cornelissen\/","display_name":"Arnoud Cornelissen"},"relative_dates":{"created":"Posted 4 years ago","modified":"Updated 4 years ago"},"absolute_dates":{"created":"Posted on April 8, 2022","modified":"Updated on April 8, 2022"},"absolute_dates_time":{"created":"Posted on April 8, 2022 11:36 am","modified":"Updated on April 8, 2022 11:36 am"},"featured_img_caption":"","tax_additional":{"category":{"linked":["Digital<\/a>"],"unlinked":["Digital<\/span>"],"slug":"category","name":"Categories"},"post_tag":{"linked":["kommunikation<\/a>","Laser<\/a>","RUB<\/a>"],"unlinked":["kommunikation<\/span>","Laser<\/span>","RUB<\/span>"],"slug":"post_tag","name":"Tags"},"language":{"linked":["DE<\/a>"],"unlinked":["DE<\/span>"],"slug":"language","name":"Tags"},"post_translations":{"linked":[],"unlinked":[],"slug":"post_translations","name":""},"location":{"linked":["Deutschland<\/a>"],"unlinked":["Deutschland<\/span>"],"slug":"location","name":"Locations"},"internal_archives":{"linked":[],"unlinked":[],"slug":"internal_archives","name":"Internal Archives"}},"series_order":"","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/selected\/366251","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/selected"}],"about":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/types\/selected"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1760"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media\/507342"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=366251"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=366251"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=366251"},{"taxonomy":"location","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/location?post=366251"},{"taxonomy":"internal_archives","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/internal_archives?post=366251"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}