Energieeffiziente Datenübertragung
“Green Photonics Award” für Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Dieter Bimberg vom Institut für Festkörperphysik der TU Berlin
Bereits zum zweiten Mal wurde eine von Prof. Dr. Dieter Bimberg vom Institut für Festkörperphysik der TU Berlin geleitete Arbeitsgruppe mit dem “Green Photonics Award for Green Photonics in Communications” der Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE) ausgezeichnet. Die Arbeitsgruppe wird für die Entwicklung höchsteffizienter neuartiger Laserdioden für die optische Datenübertragung insbesondere bei hohen Temperaturen in Supercomputern und Mega-Datenzentren geehrt.
Am 4. Februar 2014 nahm Dipl.-Phys. Philip Moser den Preis auf der diesjährigen Photonics West in San Francisco für die Gruppe entgegen. Beteiligt an den Forschungen sind die Doktorandinnen und Doktoranden Hui Li, Philip Wolf, Günther Larisch sowie der Gastprofessor Dr. James Lott.
Mit rund 20.000 Teilnehmern ist die Photonics West die größte Photonikkonferenz und -messe der Welt. Der “Green Photonics Award” wird alljährlich vom renommierten “Precourt Institute for Energy” der Stanford Universität (USA) ausgelobt. Bereits im Jahr 2012 wurde diese Forschungsgruppe der TU Berlin mit dem “Green Photonics Award” ausgezeichnet, eine durchaus ungewöhnliche Wiederholung und Ausweis einer internationalen Spitzenstellung.
Internet-Dienste und die damit verbundenen Datenzentren benötigen Unmengen von Energie. Im Jahr 2013 lag deren Energieverbrauch in den USA bei rund fünf Prozent der dort produzierten Energiemenge – Tendenz schnell steigend. Somit ist dieses Thema von hoher ökologischer und ökonomischer Bedeutung. Die zur Datenübertragung in Rechnern, zum Beispiel zwischen Speicher und Mikroprozessor, und zwischen Rechnern heutzutage verwendeten “Interconnects” stoßen an ihre physikalischen Grenzen, was Energieeffizienz, Datenrate und Übertragungsdistanz angeht. Notwendig ist ein Technologiewechsel, um den Energiehunger der Datenzentren bei hohen Übertragungsraten und Temperaturen zu stillen.
Hier setzten die Forschungen der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Dieter Bimberg vom Institut für Festkörperphysik der TU Berlin im Rahmen des DFG- Sonderforschungsbereichs (SFB) 787 “Halbleiter – Nanophotonik: Materialien, Modelle, Bauelemente” an. Die Wissenschaftler entwickeln neuartige “optische Interconnects” basierend auf radikal energieeffizienten oberflächenemittierenden Lasern, die im Vergleich sowohl zu den klassischen “elektrischen wie optischen Interconnects” eine wesentlich höhere Daten-übertragungsrate – bei niedrigerem Energieverbrauch, bei höheren Temperaturen und größerer maximaler Übertragungsstrecke – bieten. Die im Rahmen des SFB 787 entwickelten hocheffizienten Laserdioden sind zehnmal energieeffizienter und dabei doppelt so schnell wie kommerzielle Laserdioden, die heute in optischen Interconnects Verwendung finden.
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