Robert Klatt
Wissenschaftler der Universität Harvard haben erfolgreich per Laser-Frequenzkamm ein Radiosignal übertragen. Die neue bereits patentierte Technologie, kann laut den Wissenschaftlern in Zukunft eine schnellere Alternative zum aktuell genutzt WLAN werden.
Cambridge (U.S.A.). Wissenschaftler der Universität Harvard haben erstmals einen Laser als Radio umfunktioniert und so kabellos Musik übertragen. Herkömmliche Radios wandeln Schall in elektromagnetische Wellen um, die dann per Funksignal drahtlos durch die Luft übertragen werden. Anschließend empfangen Antennen die analogen oder digitalen Signale, um sie wieder in Schall umzuwandeln, der dann über die Lautsprecher wiedergegeben wird.
In der nun im Fachmagazin Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlichten Studie, zeigt ein Team aus Wissenschaftlern rund um Marco Piccardo, dass Radiosignale sich auch über einen Laser übertragen lassen. Das wichtigste Bauteil des Systems ist ein sogenannter Laser-Frequenzkamm, der Licht in voneinander klar abgegrenzten Spektrallinien aussendet. Die unabhängig voneinander arbeitenden Zinken des Laser-Frequenzkamms senden dabei jeweils ein Datensignal aus.
Bisher wurden Laser-Frequenzkämme fast ausschließlich für photonische Anwendungen eingesetzt. Die Wissenschaftler der Universität Harvard haben jedoch entdeckt, dass Laser-Frequenzkämme, die inzwischen so klein sind, dass sie auf Mikrochip passen, Oszillationen im selben Frequenzbereich erzeugen können, der auch von Radio- und Mobilfunkanlagen genutzt wird.
Um die Annahme experimentell zu belegen, haben die Wissenschaftler Daten in die Oszillationen des abgegebenen Lichts eines Laser-Frequenzkamm kodiert. Ein Photodetektor hat diese Signale dann in Mikrowellen umgewandelt, die so als Funksignal über eine Antenne abgegeben werden konnten. Das gesendete Lied Volare“ von Dean Martin, das per Laser-Frequenzkamm übertragen wurde, konnte erfolgreich über eine herkömmliche Radioantenne empfangen und normal wiedergegeben werden.
Piccardo und seine Kollegen erklären, dass „so gezeigt wurde, dass eine Laser-Mikrowelle dazu in der Lage ist informationstragende Signale herzustellen und drahtlos zu emittieren.“ In einem weiteren Versuch zeigten die Wissenschaftler außerdem, dass eine Veränderung des Mikrowellensignals am Laser-Frequenzkamm es auch ermöglicht Informationen zu empfangen.
In Zukunft könnten die nun geschaffenen Grundlagen die Entwicklung neuer hybrider elektronisch-photonischer Geräte ermöglichen, die neue Geschwindigkeitsrekorde in der drahtlosen Datenübertragung ermöglichen sollen. Die Datenraten können dabei laut den Wissenschaftlern aktuelle WLAN-Standards deutlich übertreffen. Die bereits patentiere Technologie soll nun weiterentwickelt werden, um so konkrete Anwendungsmöglichkeiten für den Alltag zu schaffen.
