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Nanorepeater schluckt Störsignale in der Glasfaser

Eine richtungsabhängige Repeater-Technik soll künftig gewünschte Signale in Glasfasernetzen verstärken und Störsignale in der Gegenrichtung auslaufen lassen.

Lichtwellen im ultradünnen Glasfaserabschnitt erzeugen ein Lichtfeld über die Ränder der Faser hinaus. Per Laser angeregte Atome an der Außenseite (im Schaubild violette Kugeln) verstärken Lichtsignale nur, wenn diese von links nach rechts laufen.

Bild: HU Berlin

Ein Forscherteam um den Quantenphysiker Arno Rauschenbeutel an der Humboldt-Universität Berlin hat mit Nanoeffekten eine neuartige Repeater-Technik für Glasfasernetze entwickelt. Zentrales Element des neuen Ansatzes ist eine Verjüngung der Glasfaser. An dieser Stelle hat sie einen Durchmesser von nur noch einem Hundertstel eines menschlichen Haares, etwa 0,5 Mikrometer; übliche Lichtwellenleiter sind wenigstens 9 Mikrometer stark (Singlemode).

Das Licht in der ultradünnen Glasfaser ragt über deren Außenrand hinaus, die Forscher nennen das ein evaneszentes Lichtfeld. Sie erkannten, dass dieses Lichtfeld durch eine Wechselwirkung von Lichtwelle und Glasfaserrand im Uhrzeigersinn zu rotieren beginnt. In weiteren Versuchen gelang es, Atome außen an der dünnen Faser mit Laserlicht ebenfalls in Rotation zu versetzen. Wenn die angeregten Atome den gleichen Drehsinn einnahmen wie das Lichtfeld, dann verstärkten sie dieses – der Nanorepeater regeneriert auf diese Weise das durchgehende Lichtsignal.