Heidelberg 2022 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 36: Postersession 2: Praktika und neue Praktikumsversuche

DD 36.3: Poster

Dienstag, 22. März 2022, 17:00–18:00, P

Optische Datenübertragung mit LEDs und Lasern im Schülerlabor — •Marcel Lauterwasser¹, Antje Bergmann² und Günter Quast¹ — ¹Institut für Experimentelle Teilchenphysik, Karlsruher Institut für Technologie — ²Institut für Theoretische Festkörperphysik, Karlsruher Institut für Technologie

Optische Datenübertragung ist durch die hohe Übertragungsrate höchst vielversprechend und wird in unserem Alltag durch Fernbedienungen, Glasfasern und neue Projekte wie Starlink immer präsenter. Gerade deshalb ist es auch relevant, diese Technologie Schülerinnen und Schülern näher zu bringen. In diesem Beitrag werden zwei Versuche zur Optischen Datenübertragung vorgestellt, die im Physik-Schülerlabor des KIT eingesetzt werden sollen. Im ersten Versuch wird ein analoges Musiksignal über eine einzelne, in der Helligkeit modulierte LED übertragen. Empfangen wird das Signal in einigen Metern Entfernung von einer Photodiode. Diese wandelt das optische Signal in ein elektronisches um, welches von einem Lautsprecher wiedergegeben werden kann. Dieser Versuch ist sehr kostengünstig und einfach zu realisieren und auch als Unterrichtsprojekt geeignet. Im zweiten Versuch werden zwei unterschiedlich farbige Laser mit jeweils einem Musiksignal moduliert. Die Laser sind durch ein optisches Gitter in dieselbe Glasfaser eingekoppelt (Frequenzmultiplexing). Nach dem Austritt aus der Glasfaser werden beide Lichtstrahlen durch einen dichroitischen Spiegel getrennt und von unterschiedlichen Lautsprechern wiedergegeben.