{"id":1426,"date":"2019-04-11T14:56:06","date_gmt":"2019-04-11T18:56:06","guid":{"rendered":"https:\/\/www.precisionot.com\/?p=1426"},"modified":"2025-06-09T11:37:07","modified_gmt":"2025-06-09T15:37:07","slug":"laserdiodenmodulation-optische-kommunikation","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.precisionot.com\/de\/laser-diodes-modulation-optical-communication\/","title":{"rendered":"Laserdioden, Modulation und optische Kommunikation"},"content":{"rendered":"<p>Neben Glasfaser und einem optischen Empf\u00e4nger ist der optische Sender eine der Schl\u00fcsselkomponenten jedes Glasfaserkommunikationssystems. Der Sender dient zur Umwandlung eines elektrischen Signals in ein optisches Signal und hat \u00fcblicherweise die Form einer LED oder einer Laserdiode \u2013 einem Halbleiterbauelement, an dessen Verbindungsstelle ein Laserstrahl erzeugt wird.<\/p>\n\n\n\n<p>Die F\u00e4higkeiten des Senders h\u00e4ngen weitgehend von seinem Design ab. LEDs, die inkoh\u00e4rentes Licht mit gro\u00dfer Spektralbreite erzeugen, sind ineffizient und unterliegen bei der \u00dcbertragung \u00fcber Glasfaser einer Streuung; Aufgrund des einfachen Designs und der geringen Kosten eignen sie sich jedoch f\u00fcr Anwendungen mit geringer Geschwindigkeit \u00fcber kurze Distanzen, beispielsweise in lokalen Netzwerken (LANs). Sie haben eine Reichweite von etwa einigen Kilometern und Bitraten von 10 bis 100 Mbit\/s. \u00c4hnliche Kosten bei verbesserter Funktionalit\u00e4t bieten oberfl\u00e4chenemittierende Laser mit vertikalem Hohlraum (VCSELs), ein Laserdiodentyp, der in vielen Bereichen LEDs abgel\u00f6st hat.<\/p>\n\n\n\n<p>F\u00fcr andere Arten von Glasfaseranwendungen ist m\u00f6glicherweise ein robusterer Laserdiodentyp erforderlich. Einer der am h\u00e4ufigsten verwendeten Typen ist der Distributed-Feedback-Laser (DFB), der koh\u00e4rentes Licht mit einer schmalen Spektralbreite liefert. Sein gerichteter Ausgang l\u00e4sst sich problemlos in die Glasfaser einkoppeln und sein geringerer Dispersionsgrad eignet sich gut f\u00fcr Anwendungen \u00fcber gr\u00f6\u00dfere Entfernungen und h\u00f6here Geschwindigkeiten.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Um Informationen zu \u00fcbertragen, muss die Lichtausgabe eines beliebigen Senders manipuliert werden. Laserdioden k\u00f6nnen direkt moduliert werden, indem Strom direkt an das Ger\u00e4t angelegt wird. Ein Nachteil dieses Ansatzes ist jedoch die M\u00f6glichkeit eines signalverschlechternden Ph\u00e4nomens, das als \u201eChirp\u201c bekannt ist und besonders problematisch ist, wenn Daten \u00fcber gro\u00dfe Entfernungen \u00fcbertragen werden. Daher eignen sich direkt modulierte Laserdioden (DMLs) am besten f\u00fcr Reichweiten von 2 bis 10 km und Geschwindigkeiten von 25 Gbit\/s oder weniger.<\/p>\n\n\n\n<p>F\u00fcr eine gr\u00f6\u00dfere Reichweite und h\u00f6here Geschwindigkeit wird ein externer Modulationsansatz angewendet. Dabei werden der Laserstrahl im Dauerstrich \u00fcbertragen und Spannungs-Ein-\/Ausschaltsignale an einen Elektroabsorptionsmodulator (EAM) angelegt. EAMs eignen sich gut f\u00fcr den Einsatz in der Glasfaserkommunikation, da sie mit niedrigen Spannungen und sehr hohen Geschwindigkeiten betrieben werden k\u00f6nnen und au\u00dferdem Modulationsbandbreiten von mehreren zehn Gigahertz erzeugen. Sie werden typischerweise in Form von Wellenleitern hergestellt \u2013 Strukturen, die wie optische Fasern selbst darauf ausgelegt sind, Energie zu sparen, indem sie die Lichtwellenausbreitung einschr\u00e4nken.<\/p>\n\n\n\n<p>Dieses Prinzip kann auch innerhalb einer photonischen integrierten Schaltung angewendet werden, um einen extern modulierten Laser (EML) zu erzeugen. Dieser Ger\u00e4tetyp kombiniert einen externen Modulator mit einer DFB-Laserdiode (Distributed Feedback) auf einem einzigen Chip.<\/p>\n\n\n\n<p>Es k\u00f6nnen auch optische Transceiver entwickelt werden, die sowohl Sender als auch Empf\u00e4nger in einem einzigen Geh\u00e4use vereinen\u00a0<a href=\"https:\/\/go.precisionot.com\/dml-vs.-eml\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">DML- oder EML-Optik<\/a>. Weitere Informationen zur gesamten Palette optischer Transceiver finden Sie unter\u00a0<a href=\"https:\/\/www.precisionot.com\/de\/\">Pr\u00e4zisionsoptische Technologien<\/a>\u00a0oder\u00a0<a href=\"https:\/\/www.precisionot.com\/de\/kontakt\/\">Kontaktieren Sie unser Expertenteam<\/a>.\u00a0<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Neben Glasfaser und einem optischen Empf\u00e4nger ist der optische Sender eine der Schl\u00fcsselkomponenten jedes Glasfaserkommunikationssystems. <\/p>","protected":false},"author":33,"featured_media":1427,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"content-type":"","site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"default","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","ast-disable-related-posts":"","theme-transparent-header-meta":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[6,246],"tags":[],"class_list":["post-1426","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-blog","category-operational-technologies"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.precisionot.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1426","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.precisionot.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.precisionot.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.precisionot.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/33"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.precisionot.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1426"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.precisionot.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1426\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.precisionot.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1427"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.precisionot.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1426"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.precisionot.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1426"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.precisionot.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1426"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}