Grundlagen moderner Netzwerktechnologien im Überblick – Teil 47

Die Bausteine und Komponenten optischer Netze im Überblick

08.10.2009 | Autor / Redakteur: Dr. Franz-Joachim Kauffels / Andreas Donner

Schematischer Aufbau einer Leuchtdiode, LED, einer Halbleiter-Strahlungsquelle für optische Netze; Bild: Dr. Franz-Joachim Kauffels
Schematischer Aufbau einer Leuchtdiode, LED, einer Halbleiter-Strahlungsquelle für optische Netze; Bild: Dr. Franz-Joachim Kauffels

Optische Multiplexer

Für die Konstruktion von Wellenlängenmultiplexsystemen benötigt man außer den bisher besprochenen Komponenten noch Multiplexer und Demultiplexer. Dazu verwendet man passive optische Komponenten, die so genannten Phasare oder Arrayed Waveguide Gratings, AWGs. Eigentlich würde für den gewünschten Effekt sogar ein Prisma reichen, was ja in der Lage ist, Licht aus unterschiedlichen Lichtwellenlängen zu einem Lichtstrahl zu konzentrieren bzw. einen Lichtstrahl in seine spektralen Komponenten zu zerlegen. Dem Prisma ist es dabei völlig gleichgültig, ob das Licht einfach Licht aus Freude am Sein ist, oder ob das Licht Informationen trägt.

Das Prisma ist in weitem Bereich frequenzunabhängig, also eine breitbandige Einrichtung in der Sprache der Nachrichtentechnik. Leider führt eine rein prismatische Mischung oder Trennung von spektralen Komponenten zu einer erheblichen Phasenverschiebung, die für WDM-Systeme sehr ungünstig ist. Also versucht man, die Phasenverschiebung durch einen Ausgleich bei den Weglängen zu neutralisieren.

Bei größeren Anwendungen, wie z.B. Transatlantik-Übertragungssystemen gibt es tatsächlich Schränke, in denen die Glasfasern liebevoll im Schrank auf einer Art Brett verlegt sind – ein befremdlicher Anblick, wenn man nicht weiß, worum es sich handelt. Mittlerweile ist es aber gelungen, die Phasare auf kleinste Halbleiterstrukturen zu integrieren. Dadurch werden sie nicht nur kleiner, sondern auch erheblich präziser. Durch kleine Änderungen im Herstellungsprozess kann man aus diesen optischen Verstärkern auch Avalanche-Empfänger oder VCSEL-Sender machen. So kommt man zu integrierten Multiwellenlängen-Sendern- und -Empfängern.

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