Nanoantenne für optische Schaltkreise

  • 27. July 2017

Photonisches Bauteil ermöglicht rasante Datenübertragung auf kleinstem Raum.

Längst gehören Spiele­konsolen zum festen Bestandteil vieler Haushalte – zumindest wenn Kinder und Jugend­liche dazu­gehören. Die Qualität des Spiels hängt dabei von vielen Kompo­nenten ab. Damit beispiels­weise die Bild­qualität möglichst hoch wirkt, ist ein rascher Aufbau der drei­dimensionalen Grafiken der Spielwelt notwendig. Dieses Rendering wird in modernen Spiele­konsolen durch mehrere vernetzte Prozes­soren durchgeführt. Die Bild­qualität wird dabei unter anderem durch die beschränkte Geschwin­digkeit der Kommuni­kation zwischen diesen Prozessoren begrenzt. Ein möglicher Ansatz, um die Geschwindigkeit des Daten­austauschs zu erhöhen, ist die Verwendung von Licht zur Über­tragung von Infor­mationen.

Abb.: Grafische Darstellung eines komplexeren optischen Schaltkreises, in dem Licht durch die neu entwickelten Nanoantennen gesteuert wird. (Bild: R. Guo, ANU)

Abb.: Grafische Darstellung eines komplexeren optischen Schaltkreises, in dem Licht durch die neu entwickelten Nanoantennen gesteuert wird. (Bild: R. Guo, ANU)

Ein inter­nationales Wissen­schaftler­team, an dem auch Physiker der Friedrich-Schiller-Uni­versität beteiligt sind, hat in den letzten zwei Jahren unter Leitung von Dragomir Neshev von der Aus­tralian National Uni­versity in Canberra ein neues op­tisches Nano-Bauteil entworfen, das ultra­schnelle Daten­übertragung auf kleinstem Raum ermöglicht. Die Erfindung, eine winzige Antenne für Licht, ist auch in optischen Schalt­kreisen einsetzbar, sind die Wissen­schaftler überzeugt. Mit der Neuent­wicklung können die dicht gepackten Kupfer­drähte elek­trischer Schaltkreise durch optische Verbin­dungen ersetzt werden, in denen Daten sehr viel schneller über­tragen werden können, erläutert Frank Setzpfandt von der Friedrich-Schiller-Uni­versität Jena.

Um zu beweisen, dass ihre Erfindung funk­tioniert, haben die Wissen­schaftler mittels des entwickelten Bauteils digitale Tele­kommunikations­signale aus der Luft in einen optischen Draht über­tragen und dort gesteuert. „Wir sind die ersten, die eine ultra­kleine optische Nano­antenne entwickelt haben, die die Fähigkeit besitzt, ultra­schnelle Tele­kommunikations­signale zu sortieren und zu leiten", sagt Frank Setzpfandt. Neben der Australian National Uni­versity und der Friedrich-Schiller-Uni­versität Jena waren auch das Leibniz-Institut für Pho­tonische Tech­nologien Jena und die Tech­nische Univer­sität Darmstadt an den Forschungen beteiligt, die in Zukunft nicht nur die Qualität von Spiele­konsolen verbessern könnten.

FSU Jena / JOL

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