Optische Netze: Fiber, WDM, ROADM, QKD - Transmission, Switching, Protection, Quanten

Der Kurs beginnt mit einem Einblick in die Photonik, indem die Eigenschaften und die Parameter des Lichtes, des Multiplexen und der Modulation erklärt werden. Sie lernen die modernen Glasfasern (Multi Core, Hollow Core, Photonic Crystal) kennen sowie optische Komponenten wie

Stecker, SFPs, EDFAs, Raman-Verstärker und VOAs; OTDR-Messungen werden erklärt.

Die optische Übertragung wird am Beispiel des Ethernets, Fibre Channel, OTN und WDM besprochen, die Unterschiede zw. CWDM und DWDM herausgearbeitet und der Peta Bit/s-Bereich beleuchtet. Das Optical Switching mit CDCG ROADMs schließt daran an.

Mit dem Einblick in das Netzdesign lernen Sie Aufbau, Betrieb und die Protection optischer Netze kennen. Er beinhaltet zudem Berechnungen der Dämpfung, Dispersion, Pegel, Laufzeit, optischen Budget, Span Loss, Mindestdämpfung und FWM.

Der Blick auf die aktuelle Forschung im Peta Bit/s Bereich, die Quantenkommunikation und die Quantenkryptographie (QKD) rundet den Kurs ab.

• Photonik: Eigenschaften und Parameter des Lichtes, Polarisationsmultiplexen
• Optical Fiber: Multi Mode (OM4, OM5), Single Mode (G.652D, G.654, G.655, G.656), Multi Core
• Optische Komponenten: SFP, QSPF-28, QSFP-DD, OSFP, XFP, Stecker: PC, UPC, APC, HRL, 8°/9°
• Colored und gray interfaces, Muxponder, Transponer, Xponder
• Optische Verstärker: EDFA, Raman, weitere
• Fibre Channel: Flusskontrolle mit Buffer Credits und Receive Ready
• Höchste Bitraten dank Modulation: von PAM4 über QPSK zu QAM-256,
• CWDM und DWDM, aktiv und passiv WDM, fixed grid und flexible grid,
• Optical Switching: von passiven OADM zu intelligenten CDCG ROADMs
• Berechnen: Dämpfung, Dispersion, Laufzeit, opt. Budget, Span Loss, Mindestdämpfung
• Aktuelle Forschung: von Tera Bit/s zu Peta Bit/s
• Vom Qubit über Verschränkung zum Gatter hin zum Quantencomputer
• Verschränkung und Teleportation zur Quantenkommunikation
• Verfahren zum quantenkryptographischen Schlüsselaustausch (QKD)

Zielgruppe sind diejenigen, die optische Technik fundiert, kompakt und praxisnah lernen wollen und einen deep dive nicht scheuen. Zusätzlich zur aktuellen Technik erhalten Sie Einblick in die aktuelle   Forschung und die Themen Quantenkommunikation, Quantenkryptographie (QKD) und Quantencomputer.

Vorkenntnisse im Bereich der optischen Technik erleichtern das Verständnis, sind jedoch nicht zwingend erforderlich.

Sie erhalten ein fundiertes Verständnis der Zusammenhänge in den Themen: Lichtausbreitung, optische Fenster, Dämpfung, Dispersion, Polarisation, SFPs, QSFP-28, QSFP-DD, OSFP, optische Verstärker sowie optische Netze mit ROADMs.

Sie können Dämpfung, Dispersion und Dispersionskorrektur, optisches Budget, Span Loss, Laufzeit und Mindestdämpfung berechnen und OTDR-Messungen besser verstehen. Sie erhalten ein Grundverständnis für Quantenkommunikation, Quantenkryptographie und Quantencomputer.

Auf der Grundlage der Glasfasernetze kann Zeit-Synchronität mit PTP (IEEE 1588) über Ethernet realisiert werden. Darüber erfahren Sie im Kurs „Time-Sensitive Networking – Synchronous Ethernet mit PTP“ alles Wissenswerte.

Optische Technik spielt bei Aufbau, Betrieb und der Bereitstellung hoher Bitraten im 5G Mobilfunk eine wesentliche Rolle, die Sie im Kurs: „New RAN – O-ran, vRAN, RAN im 5G Campus“ erfahren können.