Schneller und leistungsfähiger durch "Defekte"

Dreidimensionale photonische Kristalle sollen die Telekommunikation revolutionieren

22.11.2007

Kleiner, schneller, leistungsfähiger: Wissenschaftler der BASF wirken daran mit, die Telekommunikation der Zukunft zu revolutionieren - mit Hilfe von dreidimensionalen photonischen Kristallen. In einem dreijährigen Projekt forscht BASF gemeinsam mit Partnern wie dem Laser Zentrum Hannover e.V., Thales Aerospace Division, Photon Design Ltd., der Technical University of Denmark und der Ecole Nationale Superieure des Telecommunications de Bretagne an der Entwicklung dieser Kristalle. Bis Ende 2008 entwickeln die Partner des Projekts "NewTon" erste funktionstüchtige Komponenten dieser neuen Technologie. Langfristiges Ziel ist der Einsatz von dreidimensionalen photonischen Kristallen als Bauelemente in der Telekommunikation. Das Projekt wird zur Hälfte von der Europäischen Union gefördert.

Mittels Licht können um ein Vielfaches mehr Informationen in der gleichen Zeit transportiert werden als bisher mit Hilfe von elektrischen Signalen. Deshalb werden beispielsweise Telefongespräche, Webseiten, Fotos oder Musik inzwischen immer häufiger in optischen Kabeln übertragen. Diese Technologie hat zurzeit aber noch eine Schwachstelle an den Netzknotenpunkten. An diesen Knoten wird tatsächlich die Steuerung zum Endverbraucher immer noch elektrisch durchgeführt, weil es noch keinen wettbewerbsfähigen kompakten rein optischen Steuerungsprozessor gibt. Das kostet Zeit und Energie.

Hier setzt die Forschung der BASF und ihrer Partner an. Sie entwickeln einen photonischen Kristall, der in der Lage ist, abhängig vom Beobachtungswinkel nur ausgewählte Farben des weißen Lichts zu reflektieren. Bekannt ist das Phänomen aus der Natur: Auch die schillernde Farbenpracht von Schmetterlingsflügeln beruht auf den Eigenschaften photonischer Kristalle.

"Ein strukturierter dreidimensionaler photonischer Kristall könnte die Schlüsselkomponente für einen kompakten optischen Halbleiter oder sogar für einen rein optischen Steuerungsprozessor sein", so die Meinung von Dr. Reinhold J. Leyrer, Projektleiter der BASF in der Polymerforschung. "Eine Umwandlung von optischen Signalen in elektrische Signale wäre dann überflüssig." Doch dazu müssen die Wissenschaftler erst einen stabilen, strukturierten dreidimensionalen photonischen Kristall entwickeln. Und genau das ist das Ziel des EU-Projekts "NewTon". Grundlegende Forschungsprojekte dieser Art eignen sich besonders gut dazu, auf europäischer Ebene bearbeitet zu werden, um die branchenübergreifende Kompetenz Europas auf diesem Gebiet zu bündeln und damit die Wettbewerbsfähigkeit der gesamten Region und aller beteiligten Industriezweige zu fördern.

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