Optischer Silizium-Chip bricht Rekorde

Die Gruppe habe “das Beste aus zwei Welten zusammengebracht”, sagte Professor Jürg Leuthold vom Karlsruher Institut für Photonik und Quantenelektronik (IPQ). Die Forscher haben demnach ein organisches Material entwickelt, das hohe optische Qualität auf eine neue Weise mit der Fähigkeit kombiniert, Lichtsignale zu übertragen. Das Team unter der Leitung von Leuthold und des Karlsruher Professors Wolfgang Freude fand eine Lösung dafür, dieses Material in die Silizium-Chip-Technologie zu integrieren, so dass es in Geräten der optischen Telekommunikation eingesetzt werden kann. Und diese enorm verbessern soll: “Der Chip kann die Daten von 2,6 Millionen Telefonanrufern verarbeiten”, so Leuthold.

In einem Experiment haben die Forscher die Funktionalität der ultra-schnellen Datenverarbeitung nachgewiesen. Der Chip ermöglichte es ihnen, ein optisches Datensignal, das bei 170,8 Gigabit pro Sekunde arbeitet, so umzuschreiben, dass daraus vier Datenströme mit 42,7 Gigabit pro Sekunde entstanden – die anschließend auf elektronischem Wege weiter verarbeitet werden können. Indem der Chip die Daten auf optischem Wege prozessiere, erklärt Leuthold, “kann man die durch die Elektronik bedingten Geschwindigkeitslimits um einen Faktor vier – und noch mehr – überschreiten”.

Es ist seit Jahren bekannt, dass Daten mit optischen Mitteln weit schneller verarbeitet werden können als auf elektronischem Wege. Bislang war der Nachweis nicht gelungen, dass man mit billigem Silizium bei Bitraten weit über der Schallgrenze von 100 Gigabit pro Sekunde arbeiten kann. Dabei tüftelten Forscher auf der ganzen Welt seit Jahren eifrig an der Weiterentwicklung der Siliziumtechnologie. So meldete Intel erst kürzlich die erste optische Signalverarbeitung bei 40 Gigabit pro Sekunde.