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Umwelt+Natur

Das Lichtzeitalter

Photonen – der neue Lebensnerv der Informationsgesellschaft. Kaum ist es ins öffentliche Bewußtsein gedrungen, man lebe im Zeitalter der Mikroelektronik – schon wird wieder zum Aufbruch geblasen. Wir sind bereits auf dem Weg zur Photonenwelt: Denn Licht transportiert und speichert Daten besser als Strom.

Als Anzeige für „Ein“ oder „Aus“ kennt jeder die Leuchtdiode vom heimischen Fernseh- oder CD-Gerät. Doch die Mini-Lichtquellen sind über Unterhaltungs- und Büroelektronik hinausgewachsen. Werner Späth, langjähriger Entwicklungschef für Optohalbleiter bei Siemens, hat im letzten Jahrzehnt den Einzug in den Automarkt erlebt. Denn Leuchtdioden sind nicht nur sehr viel kleiner als Glühlämpchen und brillieren ohne Farbfilter mit farbigem Licht – sie enthalten keinen Glühfaden, der bei Erschütterung brechen oder bei Überhitzung durchbrennen kann.

Der Effekt: „Die Lebensdauer einer Leuchtdiode ist größer als die des Autos.“ Der Physiker weiter: „Sie leuchtet inzwischen sogar heller als ein Glühlämpchen. Die Fahrzeughersteller bauen heute bis zu 300 davon pro Auto ein – von der Hinterleuchtung der Instrumententafel bis zum dritten Rücklicht. Bremslicht, weitere Rücklichter und Blinker werden folgen.“

Knapp 800 Millionen Mark Umsatz erzielte Siemens 1997 mit dem Verkauf von Optohalbleitern wie Leucht-, Laser- und Photodioden – immerhin Platz vier im 7,5-Milliarden-Weltmarkt, wo ansonsten japanische und US-Firmen das Sagen haben. Doch der Regensburger berauscht sich nicht so sehr an Umsatzzahlen. Ihn fasziniert etwas anderes. „Die ganze belebte Natur verdankt ihre Existenz der Photosynthese und damit dem Licht“, sinniert Späth. „Aber auch in der Technik läuft immer mehr über Photonen. Die meisten haben das nur noch nicht registriert – auch viele Naturwissenschaftler und Ingenieure nicht.“

Alle 18 Monate verdoppelt sich die globale Kapazität der optischen Netze, bezeugt William F. Brinkman, Bell-Labs-Forscher. Derzeit werden 2,4 Gigabit (Milliarden Bit) pro Sekunde durch die Glasfaser geschleust – das entspricht etwa 30000 parallel geführten Telefongesprächen.

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Beim herkömmlichen Kupferkabel ist die Kapazitätsgrenze bei 64000 Bit pro Sekunde oft schon ausgeschöpft. Das entspricht vier Schreibmaschinenseiten Text pro Sekunde. Will man mehr Daten durch die Leitung zwängen, muß man die Straße aufreißen und neue Kabel verlegen.

Nicht so bei der Glasfaser: Hier kann man „multiplexen“, wie die Techniker das nennen – per Laser mehrere (derzeit 40) Lichtwellenlängen aufschalten, die sich in ihrer „Farbe“ geringfügig unterscheiden und auf denen separat Daten verschickt werden können. Sie beeinflussen einander nicht. Am Ende des Glasfaserkabels werden die unterschiedlichen Lichtfrequenzen mitsamt ihrer huckepack transportierten Information wieder getrennt. Das Verlegen zusätzlicher Glasfaserkabel entfällt.

Siemens-Optoelektroniker Werner Späth ist um einen farbigen Vergleich nicht verlegen, um klarzumachen, welches Potential hier liegt: „Bald werden Glasfaserleitungen mit einer Kapazität von 10 Gigabit pro Sekunde verfügbar sein – und die lassen sich heute schon durch Multiplexen mit 16 Wellenlängen auf 160 Gigabit erweitern. Das ist, als würde die Glasfaser jede Sekunde einen 220 Meter hohen Papierberg aus Brockhaus-Seiten ausspucken.“

„Mehr Licht“: So lautete angeblich eines der letzten Worte des deutschen Dichterfürsten Johann Wolfgang von Goethe. Hätte er heute gelebt – er müßte hochzufrieden gewesen sein.

Thorwald Ewe
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