Laserverstärker für laserbasierte Kommunikation im All
23.03.2021

Das LZH arbeitet in einem ESA-Auftrag an einem Laserverstärker, der zukünftig für die laserbasierte Kommunikation im All eingesetzt werden könnte. (Foto: ESA - P. Carril)

Im Rahmen einer Studie für die Europäische Weltraumorganisation (European Space Agency, ESA) arbeitet das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) an einem Laserverstärker im Bereich zwischen 1000 nm und 1100 nm, der zukünftig für die laserbasierte Kommunikation im All eingesetzt werden könnte.

Langfristiges Ziel des ESA-Projekts HydRON ist es, ein rein optisches Kommunikationsnetzwerk aufzubauen, das Übertragungsraten im Bereich Terabit pro Sekunde ermöglicht. Notwendig sind dafür Satelliten mit Laserterminals, die 10 oder mehr optische Kanäle beinhalten.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Gruppe Solid State Lasers des LZH werden dafür den notwendigen Verstärker entwickeln. Die Herausforderung: Der Verstärker muss eine bestimmte Mindesteffizienz erreichen, damit er später auf Satelliten eingesetzt werden kann. Bei der Entwicklung können die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf ihre Erfahrungen in der Faserverstärkerentwicklung für die Gravitationswellendetektion bauen.

Im Rahmen der Studie prüft das LZH zurzeit, wie die Signale einer rein optischen Kommunikation über Laser verstärkt werden könnten. Denn die Verstärkung wäre die Grundlage für eine laserbasierte Satellitenkommunikation.

Teil des Auftrags ist es ebenso, das System mit dem Blick auf Weltraumtauglichkeit zu evaluieren. Dies schränkt die Auswahl der einzusetzenden Komponenten ein. Daher testet das LZH im Zweifelsfall Komponenten direkt während der Entwicklung auf ihre Weltraumkompatibilität.