Planarwellenleiter-Technologie für Photonik-Netze
Kundeneigene Netze (Customer Premises Networks, CPNs), die über öffentliche Weitverkehrsnetze (Wide Area Networks, WAN) oder die Netze privater Anbieter miteinander gekoppelt sind, können als Unternehmens-Kommunikationsnetze betrieben werden. Die große Verbreitung der Kommunikation per Internet in Kombination mit der zunehmenden Anwendung von Multimedia-Techniken hat den Bedarf an robusteren Transporttechnologien rasant steigen lassen. Die schnell voran schreitenden neuen Photonik-Technologien könnten in Verbindung mit den schon verfügbaren Switching-, Multiplexübertragungs- und Routingtechniken für den Datentransport als Lösungen dienen, wie sie für Hochleistungs-Unternehmensnetze benötigt werden. Doch so einfach diese Idee auch ist - ihre praktische Umsetzung gestaltet sich wegen der damit verbundenen hohen Kosten ausgesprochen schwierig. Daher wurde in diesem Projekt eine neue, fortschrittliche und kostengünstige Technologie entwickelt, mit der die nötige Infrastruktur für Unternehmensnetze der nächsten Generation implementiert werden können. Das Hauptziel bestand in der Realisierung einer Backbone-Netzwerkstruktur für die Breitband-Datenübertragung. Eine solche Struktur könnte höhere Einsparungen bei den Kosten ermöglichen, die mit der Entwicklung, dem Management und dem technischen Support eines einzigen Netzes und nicht mehr einer Vielzahl von Netzen verbunden sind. Wie sich zeigte, sind Glasfasern das optimale Medium für den Datentransport, da sie sich von ihren Eigenschaften her besser für einen Breitband-Netzwerkbetrieb eignen. Um die Gesamtdatenrate der Glasfaserverbindung zu erhöhen, wurden im Projekt verschiedene Techniken der Multiplex-Datenübertragung getestet. Hier gestattet das Wellenlängen-Multiplexverfahren (Wavelength-Division Multiplexing, WDM) die Nutzung von mehr Kanälen pro Glasfaser, indem die Daten auf verschiedenen Wellenlängen transportiert werden. Diese optimale Ausnutzung der Glasfaserkapazität bietet neben einer höheren Flexibilität im Netzwerkbetrieb auch Vorteile im Bereich der Netzüberwachung und des Netzmanagements. Für diesen Photonik-Netzwerkbetrieb wurden im Projekt eine kostengünstige Technologie für Silizium-Planar-Lichtwellenleiter entwickelt. Mit dieser Technologie ist in SiON-Lichtwellenleitern ein hoher Brechzahlkontrast erreichbar. Im Laufe der Projektarbeit entstanden mehrere planare Lichtwellenleiterkomponenten, darunter abstimmbare und zuschaltbare WDM-Filter, -Multiplexer und -Demultiplexer. Alle diese Komponenten dürften die optischen Verluste vermindern und zu einer Entschärfung der Datenkommunikations-Engpässe in Hochgeschwindigkeits-Kommunikationssystemen beitragen. Vor allem aber könnten sie die Hardware- und Systemwartungskosten erheblich senken und so die Voraussetzungen dafür schaffen, dass Photonik-Technologien schon bald auch in die CPNs Einzug halten werden.
