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Sieger-Beitrag im sächsischen Landeswettbewerb „Jugend forscht“ am FZD entstanden

Arko Graf

Foto: Jugend forscht

Mit einem Modell zur optischen Datenübertragung gewann Arko Graf vom Humboldt-Gymnasium Radeberg am 4. April den ersten Platz im sächsischen Landeswettbewerb „Jugend forscht“ im Bereich Physik. Das Modell entstand am Forschungszentrum Dresden-Rossendorf im Rahmen einer „Besonderen Lernleistung“. Künftig soll das Exponat zum Tag des offenen Labors am Forschungsstandort Rossendorf wie auch bei der Dresdner Langen Nacht der Wissenschaften, bei der sich das FZD regelmäßig präsentiert, zu sehen sein. Arko Graf sowie sieben weitere junge Forscher werden Sachsen vom 21. bis 24. Mai mit sieben Projekten beim Bundeswettbewerb „Jugend forscht“ in Osnabrück vertreten.

Bei der Konzeption des Modells, das das Prinzip des sogenannten Wellenlängenmultiplexing veranschaulicht, war Arko Graf von FZD-Wissenschaftler Dr. Stephan Winnerl betreut worden. Joachim Wagner, Physiklaborant am FZD, half tatkräftig bei der Umsetzung des Projekts. Und so ist das Modell aufgebaut: Ausgehend von drei Leuchtdioden (LED) mit den Farben rot, grün und blau wird das verschiedenfarbige Licht zusammen über einen Lichtwellenleiter geleitet. Durch das Reflektionsgitter einer DVD werden die Signale wieder voneinander getrennt. Dabei scheint jede der drei Farben auf einen eigenen Fotowiderstand, der über eine Transistorschaltung eine entsprechende Anzeige-LED zum Leuchten bringt. Die Farbe, die zuvor eingeschaltet wurde, leuchtet am Ende wieder auf.

Damit man den Verlauf des Lichts zeigen kann, wird Licht im sichtbaren Bereich verwendet. Optische Datenübertragung – also Datenübertragung mit Hilfe von in Fasern geführtem Licht – erfordert die Umwandlung elektrischer Signale in optische (und umgekehrt). Damit können größere Mengen an Daten transportiert werden. Durch das Prinzip des Wellenlängenmultiplexing können viele Informationskanäle über eine einzige Faser übertragen werden, ohne dass sie sich gegenseitig stören. Am Modell wird dies durch die Übertragung von blinkendem Licht und von Musiksignalen mittels verschiedenfarbigen Lichts veranschaulicht. Optische Datenübertragung ist außerdem weniger anfällig gegenüber Störungen von außen als elektrische Datenübertragung.