Wegbereiter für das Highspeed-Internet

Noch vor wenigen Jahrzehnten steckte die globale Kommunikation in den Kinderschuhen. Ein Meilenstein in ihrer Entwicklungsgeschichte ist eine Erfindung des französischen Physikers Emmanuel Desurvire und seiner Kollegen, die einen Weg zur Beschleunigung der Datenübertragung und zur Erhöhung des Datenvolumens fanden. Durch die Verwendung von optischen Verstärkern, die mit Erbium dotiert waren, konnten sie eine größere Datenmenge schneller durch Glasfasern schicken - und revolutionierten dabei die globale Kommunikation.

Erfinder: Emmanuel Desurvire, Frankreich

Erfindung: Verfahren zum Betrieb von verketteten optischen Verstärkern

Sektor: Telekommunikation

Video Porträt

Vor Desurvires Erfindung konnte Licht mithilfe von Glasfasern nur auf eine Entfernung von bis zu 100 Kilometern übertragen werden, weil die Signale auf der Strecke zunehmend verzerrt wurden.

Nach 100 Kilometern waren Verstärker erforderlich, damit das Signal für weitere 100 Kilometer ausreichte. Die damals verwendeten Verstärker wandelten die optischen in elektronische Signale, und diese dann wieder in optische Signale um.

Gemeinsam mit seinem Kollegen bei AT&T, Dr. Randy Giles, sowie mit Professor David Payne (damals an der Universität Southampton, UK) fand Desurvire heraus, dass Glasfasern Daten über eine wesentlich größere Distanz übertragen können, wenn sie mit dem chemischen Element Erbium dotiert sind.

Die Wissenschaftler stellten fest, dass Erbium, das einer Glasfaser beigemischt wird, wie ein Laser wirkt und Lichtsignale verstärkt. Von allen Elementen, die das Team als Verstärker testete, ergaben sich bei Erbium die geringsten Signalverluste.

Damit war der Erbium-dotierte Faserverstärker (EDFA) geboren.

Die Forscher regten die Erbiumatome in der Faser an, wobei diese Energie dann von den Telekommunikationssignalen auf ihrem Weg durch die Erbium-dotierte Glasfaser aufgenommen wurde.

Als die weltweite Nachfrage nach Sprachverbindungen und Highspeed-Internetver­bindungen drastisch stieg, konnte die Bandbreite der Glasfasernetze mithilfe von EDFAs kostengünstig und deutlich gesteigert werden. Die EDFAs erhöhten die Übertragungskapazität der Glasfasern um das Hundertfache und wirkten sich auf die gesamte Telekommunikationsindustrie aus.

Heute werden EDFAs überall und in den verschiedensten Arten von optischen Netzen eingesetzt - an Land und unter Wasser. Andere Anwendungsbereiche sind Hochleistungslaser und chirurgische Laser.

Desurvire hat zahlreiche Auszeichnungen für seine herausragenden Forschungs­arbeiten erhalten, darunter die Benjamin Franklin Medal in Engineering im Jahr 1998, den William Streifer Scientific Achievement Award 2005 und den IEEE/LEOS John Tyndall Award 2007. Desurvire ist ferner Inhaber von über 30 Patenten.

EDFAs werden nur von wenigen Unternehmen weltweit hergestellt, unter anderem von SPI Lasers mit Sitz in Southampton im Vereinigten Königreich. SPI Lasers wurde 2000 von Professor Payne mit dem Ziel mitbegründet, die technologischen Ent­wicklun­gen des Optoelectronics Research Centre der Universität Southampton zu vermarkten.

Nachdem das Unternehmen eine marktführende Position bei der Herstellung von Industrielasern und chirurgischen Lasern erreicht hatte, ging es 2005 an die Börse. 2008 wurde es von der deutschen High-Tech-Firma TRUMPF übernommen, zu deren Kerngeschäft die Entwicklung und Herstellung von Glasfasern zählen.