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Schaltbares Transceivermodul

Dynamisch rekonfigurierbarer Transceiver ermöglicht den flexiblen Wechsel zwischen Sende- und Empfangsmodus in der optischen Datenübertragung.

Mit unterschiedlichen Betriebsmodi erlaubt der am KIT entwickelte Transceiver das Senden und Empfangen in nur einem optischen Übertragungskanal.
In der Telekommunikation werden vermehrt optische Übertagungsstrecken genutzt, die Daten mithilfe modulierter Lichtsignale übertragen. Dabei wird Laserlicht mit einem externen optischen Modulator in ein optisches Signal umgesetzt und anhand von Wellenlängen-Multiplex-Systemen übertragen.

Um Senden und Empfangen gleichermaßen zu ermöglichen, werden derzeit separate Sende- und Empfangskanäle benötigt, deren Funktion dabei festgelegt ist. In der Folge ist eine größere Anzahl an Wellenlängenkanälen nötig. Das wechselseitige Senden in einem Kanal ist nur mithilfe aufwendiger optischer Splitter oder Schalter realisierbar, die jedoch aufgrund hoher Kosten nur selten Anwendung in der Praxis finden.

Am Institut für Prozessdatenverarbeitung und Elektronik (IPE) des KIT haben Wissenschaftler einen Transceiver für Wellenlängen-Multiplex-Systeme entwickelt, der den Wechsel zwischen Sende- und Empfangsfunktion in einem Kanal möglich macht. Der Transceiver besteht aus Komponenten, wie sie auch in gängigen Mach-Zehnder-Modulatoren verbaut sind: Multimode-Interferometer (MMI), Hochfrequenzmodulatoren und eine Photodiode. Die Besonderheit sind zwei Ausgänge, von denen einer mit der Photodiode verbunden ist. In Senderichtung wird gleichförmiges Licht eingeleitet, moduliert und als Signal weitergegeben. Anders in Empfangsrichtung: Moduliertes Licht wird eingeleitet, passiert den Transceiver und überträgt das Signal an der Photodiode, die hier neben dem eigentlichen Monitoring als Empfangsdiode fungiert. Durch Protokollsteuerung kann der jeweilige Modus geregelt werden, wodurch der Modulator zu einem Schalter wird.

Der neue Transceiver erzielt eine Funktionserweiterung bzw. Doppelnutzung, ohne dabei die Komplexität des Chipdesigns zu erhöhen. Zudem ist der Transceiver bei schwankenden Sende- und Empfangskapazitäten dynamisch rekonfigurierbar. Ein einziges Chiplayout kann für verschiedene Einsatzzwecke genutzt werden, wodurch sich Vorteile in der Produktion ergeben.

Die Technologie eignet sich insbesondere für kürzere Übertragungsstrecken, wie etwa bei der Prozessdatenkommunikation. Das KIT sucht Unternehmen zur Weiterentwicklung und Anwendung der schaltbaren Transceiver.

Ihr Ansprechpartner für dieses Angebot

Dr.-Ing. Philipp Scherer, Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Innovationsmanager Mobilität, Innovations- und Relationsmanagement (IRM)
Telefon: +49 721 608-28460

E-Mail: philipp.scherer@kit.edu

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