В същото време прецизен трансфер на честота и синхронизиране на времето с помощта на

Субекти

Обобщение

Въведение

През последните десетилетия напредъкът в атомните/оптичните часовници доведе до нестабилност на честотата до 10 −15 –10 −18/s ниво 1, 2. Точността на предаване на тези честотни стандарти в конвенционалните схеми, базирани на разпространението на микровълнови печки в свободно пространство, не отговаря на изискването за сравнение и разпределение на такъв висококачествен честотен стандарт 3, 4, 5, 6. Тъй като влакнестата връзка е по-нечувствителна към нарушения на околната среда в сравнение с разпространението в свободно пространство, тя привлече многобройни изследвания за честотната дифузия и сравнение по оптичната мрежа 7, 8, 9, 10. По принцип има три схеми, адаптирани в дифузия на честота, базирана на оптични влакна, които са разработени успоредно за най-добра точност и простота. Тези режими са: RF модулиран непрекъснат вълнен (CW) лазер 11, 12, 13, 14, 15, standard стандарт на оптичната честота (оптичен часовник) 10, 16, 17, 18, 19 и ③ импулсни влакове със заключване на режим (или честотен гребен сегмент) 20, 21, 22, 23, 24. Освен това имаше и демонстрации на стабилно честотно разпределение през влакнеста мрежа със сложна топологична структура 25 .

За абсолютна синхронизация на времето на отдалечени места са необходими мониторинг и подравняване на времевите бази между две площадки в допълнение към честотната дифузия, която само синхронизира трептенията на "часовника". Предишна работа 26, 27 се фокусираше предимно върху характеризиране и контролиране на трептене или вариране на фазата, а не върху абсолютното подравняване на времевата база от 1 pps (импулс в секунда) и често се използваше техниката за еднопосочна обратна връзка и сравнение с 28. В резултат на това остатъчната разлика във времето в края на приемника е неизбежна. Наскоро групата MPQ демонстрира оптичен трансфер на време и честота по оптични връзки до 1840 км 17,29. Демонстрираната система обаче има за цел само да установи високо точно разпределение на честотата между две станции. Едновременният трансфер на време и честота през оптичната връзка в свободно пространство беше демонстриран от групата NIST 30 с използването на оптичната връзка в свободно пространство наскоро, системата стана по-конфигурируема и гъвкава. Максималната производителност ще бъде ограничена от атмосферната среда.

В този документ ние отчитаме система за синхронизация на времевата база с точност на скорост на трансфер, базирана на 31 схема за цифрова компенсация напред (FFDC) по 120 km влакнеста връзка чрез използване на лазерни импулси, заключени в режим. Предложената схема може да осигури решение за изграждане на мрежата за трансфер на честота във времето и може да бъде разширена до разпространението на множество възли. Измереното трептене при синхронизиране на времето е по-малко от 40 ps в края на ровера (RMS от 12 000 точки с данни). Отклонението във времето (TDEV) може да бъде намалено до 10-20 до 2000 s.

Резултати

В далечния край може да се играе атомният часовник. DWDM - Мултиплексиране с деление на дълги вълни.

Изображение в пълен размер

Изключително стабилен честотен трансфер с оптичен честотен гребен сегмент

MLFL: заключен влакнест лазерен режим; FM: честотен множител; FLOM-PD 20: оптичен микровълнов фазов детектор; MCU: микропроцесорен контролен блок; BS: сплитер за лъчи; PS: фотодетектор; EDFA: усилвател с влакна, легиран с ербий; FD: делител на честотата; DAQ: събиране на данни; FRM: модул за възстановяване на честота; LPF: нискочестотен филтър.