Grundlagenpreis - Basic Research Award 2001


Prof. Dr. David N. Payne

     für die Erfindung des Erbium-dotierten Faserverstärkers (EDFA), der die Revolution der weltumspannenden
     Telekommunikationsnetzte im letzten Jahrzehnt ermöglicht hat.

     for the invention of the erbium-doped fibre amplifier (EDFA) which enabled the revolution of the global
     telecommunication networks during the last decade.
 

Curriculum Vitae von Prof. Dr. David N. Payne
 
13.08.1944  Geboren in Lewes/Sussex; England.
1967 Bachelor of Science (mit Auszeichnung), Elektrotechnik; Universität Southampton.
1968 Diplom (mit Auszeichnung), Fachrichtung Quantenelektronik; Universität Southampton.
1969-78 Wissenschaftler, Fakultät für Elektronik; Universität Southampton.
1976 Promotion, Universität Southampton.
1981-91  Mitbegründer und Direktor der Firma York Technology Ltd.
1984 Dozent; Universität Southampton.
1989 Stellvertretender Direktor, Optoelektronisches Forschungszentrum; Universität Southampton.
1991 Professur; Fachgebiet Photonik; Universität Southampton.
1995 Direktor des Optoelektronischen Forschungszentrums; Universität Southampton.
1991-01  Direktor der Firma Geosensor; USA.
seit 2000 Mitbegründer, Direktor und Leiter der Firma Southampton Photonics Inc.; Großbritannien und USA.
Auszeichnungen und Ehrungen
1975-90 IEE Electronics Divisional Board Award (5 mal)
1982 Academie Enterprise Award for establishing York Technology.
1986 Queens Award for Industry (York Technology).
1991 a) IEEE/OSA John Tyndall Award; USA.
b) Rank Prize for Optics; UK.
1992 Fellow of the Royal Society.
1993 Computers and Communications Award; Japan.
1996 Fellow of the Optical Society of America.
1998 Benjamin Franklin Medal of the Franklin Institute; USA.
2000 ISI Certificate for one of the worlds most cited authors.Grundlagenpreis 2000

Die Erfindung des ERbium-dotierten Faserverstärkers (EDFA)

Prof. Payne hat den Erbium-dotierten Faserverstärker (EDFA) erfunden, der im Kernbereich heutiger optischer Datenübertragungssysteme über große Entfernungen Datenraten ermöglicht, die vormals nicht vorstellbar waren. Professor Payne legte die Grundlagen zu diesem technologischen Durchbruch.. Basierend auf seinen Arbeiten sind systeme entwickelt worden, die heute eine Übertragung von Lichtsignalen über Glasfasern mit Reichweiten von mehreren hundert Kilometern bei Datenraten von über hundert Gigabit pro Sekunde ermöglichen.

Ohne die Bereitstellung riesiger Übertragungskapazitäten durch moderen Telekommunikationsnetze wäre die rasante Entwicklung des Internet während der letzten Jahre nicht möglich gewesen. Die Erfindung des Erbium-dotierten Faserverstärkers (EDFA) im Jahre 1987 war einer der wesentlichen Schritte bei der Weiterentwicklung dieser Netze.

Der Erbium-dotierte Faserverstärker besteht aus einer 10-30 m langen Erbium-dotierten Glasfaser, in die ein oder mehrere Datensignale und das zur Verstärkung benötigte Licht eines Pumplasers eingekoppelt werden. Aufgrund der spezifischen Eigenschaften der Faser werden die Datensignale entlang der Erbium-dotierten Faser durch Aufnahme der Leistung des Pumplasers verstärkt. Heute stehen Erbium-dotierte Faserverstärker mit Verstärkungen von bis zu 40 dB (Faktor 10000) bei Rauschzahlen von weniger als 4 dB in den weltumspannenden Telekommunikationsnetzen zur Verfügung.

Die Einführung der Einmodenfaser ermöglichte in einem ersten Schritt die Steigerung der Datenrate in optischen Telekommunikationsnetzen von einigen Megabit pro Sekunde auf bis zu einigen hundert Gigabit pro Sekunde und gleichzeitig die massive Reduktion der Übertragungskosten durch Vergrößerung der Regeneratorabstände von wenigen Kilometern auf derzeit über 100 Kilometer. Durch Einsatz des Erbium-dotierten Faserverstärkers, der heute im weltumspannenden Telekommunikationsnetz beinahe flächendeckend installiert ist, konnte der Regeneratorabstand nochmals auf bis zu zehntausend Kilometer ausgedehnt werden. Die ersten Ergebnisse der Arbeiten von Prof. Dr. David N. Payne wurden 1987 veröffentlicht. Etwa gleichzeitig arbeitete Dr. Emmanuel Desurvire unabhängig von Prof. Payne an der Entwicklung des Erbium-dotierten Faserverstärkers; Prof. Payne mit Blick auf die Grundlagen und Dr. Desurvire mit Blick auf die Anwendungsaspekte.

Mit der Verleihung des Edurard-Rhein-Preises wird das Lebenswerk von Prof. Payne auf dem Gebiet der aktiven Faserbauelemente unter besonderer Berücksichtigung seiner grundlegenden und bahnbrechenden Arbeiten zum Erbium-dotierten Faserverstärker (EDFA) gewürdigt.
 
Dr. Söhne Mehrgardt, 
INFINEON TECHNOLOGIES 

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