Moderne Signalverarbeitung: Schneller und leistungsstärker durch elektronisch-photonische Systeme

In moderner Unterhaltungselektronik und Kommunikationstechnik sind sie unverzichtbar: schnelle Digital-Analog-Umwandler. Wer digitales Fernsehen empfangen oder digital gespeicherte Musik hören möchte, benötigt sie – wie es der Name schon vermuten lässt – für die Umwandlung von digitalen Signalen wie die eines Radiosenders in analoge, also das Hörbare. Für eine gute Übertragungsqualität sind sowohl eine große Bandbreite, d. h. ein weit messbarer Frequenzbereich, als auch eine hohe Auflösung, also die Genauigkeit der Signale, ausschlaggebend. Sobald eins davon steigt, sinkt jedoch automatisch das andere. Derzeitige Technik stößt deshalb an ihre Grenzen. Paderborner und Braunschweiger Wissenschaftler*innen arbeiten gemeinsam an einer Lösung für diesen Konflikt. Ihr Ziel ist es, physikalische Begrenzungen in der Signalverarbeitung zu überwinden und neue Methoden für die Umwandlung der Signale zu entwickeln. Anstatt wie bisher auf rein elektronische Lösungen, setzen die Forschenden auf elektronisch-photonische, also lichtgetriebene, Konzepte. Das neue System soll die Signalbandbreite nicht nur vervielfachen – und damit auch die Auflösung steigern –, sondern auch auf einen einzigen Chip passen, anstatt wie bisher in einem komplexen Gerät verarbeitet zu sein. Der Vorteil: Solch ein kleiner Chip ist kostengünstiger, massentauglicher und flexibel in andere Geräte integrierbar.
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