Optische Singlemode-Antennen

Für faserbasierte Hochgeschwindigkeits- und Quantenkommunikation

• Freiraum-Laserverbindungen als Over-the-Air-Brücken
• Optische Antennensysteme mit Einmodenfaserkopplung (transparente Schnittstelle)
• Für hohe Datenraten (z.B. mit DWDM-Technologie) oder Quantenkommunikation 

Free-Space-Laserverbindungen bieten flexible Hochgeschwindigkeitsverbindungen, wo ein kabelgebundener Zugang schwierig oder unmöglich ist. Die am Fraunhofer HHI entwickelten Systeme nutzen das optische C-Band (Infrarotlicht) und sind daher in hohem Maße kompatibel mit gängigen Industriestandards und einem breiten Spektrum von Kundenanwendungen. Unser Design kann zu einem räumlich verteilten System (mit mehreren Aperturen) erweitert werden, um eine hohe Zuverlässigkeit über lange atmosphärische Verbindungen zu gewährleisten. Diese Systeme werden derzeit weiterentwickelt, um optische Datenverbindungen für die Satellitenkommunikation herzustellen. Darüber hinaus sind unsere optischen Freiraumsysteme vollständig kompatibel mit den QKD-Systemen von HHI und erweitern deren Anwendungsbereich.

Die am Fraunhofer HHI entwickelten optischen Antennensysteme sind als Over-the-Air-Brücken für die klassische und quantenoptische faserbasierte Kommunikation konzipiert. Anwendungsbeispiele sind:

• Last-Mile-Kommunikationssysteme, wo direkte Glasfaserverbindungen fehlen oder nicht möglich sind
• Hochgeschwindigkeits-Punkt-zu-Punkt-Verbindungen (terrestrische Backhaul-, Inter-Satelliten- oder Boden-Satelliten-Kommunikation)
• Quantenschlüsselverteilung (QKD)

• Hohe Anpassungsfähigkeit durch lizenzfreies optisches Spektrum skalierbarer Datendurchsatz (DWDM-Technologie über große verfügbare Bandbreite)
• Mögliche Integration in bestehende Netze sowie in benutzerspezifische Architekturen
• Hohe Robustheit gegenüber atmosphärischen Einflüssen und skalierbare Reichweite durch einzigartigen HHI-Multiapertur-Ansatz

Optisch

• Betrieb im optischen C-Band
• Klasse 1 oder 1M-Laser
• Bidirektionale Datenübertragung
• 50-μrad-Strahlendivergenz (typisch)

Klassische Kommunikation

• Kompatibilität mit ITU DWDM-Gitter
• Tbit/s-Kapazitäten (Weltrekord von bidirektionalen 1,7 Tbit/s mit Klasse-1-Sicherheit im Jahr 2016 demonstriert)
• Hohe Signaltransparenz (ermöglicht Kompatibilität mit zukünftigen Transponderentwicklungen)

Quantenschlüsselverteilung (QKD)

• Kompatibel mit faserbasierten QKD-Systemen
• Sichere Schlüsselraten, die die Standardanforderungen der Industrie übertreffen (demonstriert mit dem HHI QKD-System)