Siliziumphotonik
Was ist der Hauptgrund dafür, dass in der optischen Langstrecken-Faserkommunikation der Wellenlängenbereich um 1,55 µm (C-Band) weit verbreitet ist?
- AWeil in diesem Wellenlängenbereich die Verluste von Quarzglasfasern am geringsten sind
- BWeil Silizium hier Licht am stärksten absorbiert und sich Photodetektoren leicht herstellen lassen
- CWeil die chromatische Dispersion hier null wird und sich Pulse überhaupt nicht verbreitern
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Antwort: A. Weil in diesem Wellenlängenbereich die Verluste von Quarzglasfasern am geringsten sind
Die Verluste von Glasfasern aus Quarzglas (SiO2) steigen bei kurzen Wellenlängen durch Rayleigh-Streuung und bei langen Wellenlängen durch Infrarotabsorption an, sodass sie dazwischen um 1,55 µm minimal werden (etwa 0,2 dB/km). Selbst nach 100 km beträgt der Verlust nur etwa 20 dB; dass sich das Licht zudem mit Erbium-dotierten Faserverstärkern (EDFA) rein optisch verstärken lässt, ist ein weiterer Grund für den Einsatz des C-Bands in der Langstreckenkommunikation. Bei Standard-Single-Mode-Fasern wird die chromatische Dispersion um 1,31 µm (O-Band) nahezu null; bei 1,55 µm bleibt Dispersion bestehen. Silizium absorbiert diese Wellenlänge kaum.