授時中心在光纖微波頻率傳遞研究中取得進(jìn)展
高精度頻率傳遞在時間頻率計量、基礎(chǔ)物理研究、衛(wèi)星導(dǎo)航定位和射電天文觀測等領(lǐng)域有著重要且廣泛的應(yīng)用,而傳統(tǒng)的基于衛(wèi)星鏈路的頻率傳遞(包括衛(wèi)星雙向時間頻率傳遞和GPS載波相位觀測)穩(wěn)定度只能達(dá)到10-15@ 1d,無法滿足現(xiàn)代原子鐘的傳遞比對需求,且也無法為有頻率同步需求的應(yīng)用提供短期穩(wěn)定度。以光纖為媒介的頻率傳遞具有損耗低、可靠性高和噪聲可主動補(bǔ)償?shù)葍?yōu)點(diǎn),是目前精度最高的頻率傳遞手段!
近年來,中國科學(xué)院國家授時中心科研人員對光纖微波頻率傳遞開展了全面深入的研究,改進(jìn)了典型的電相位補(bǔ)償方案,克服光纖寄生反射的影響,簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),設(shè)計了光纖微波頻率傳遞方案授權(quán)發(fā)明專利《變頻補(bǔ)償微波頻率傳遞系統(tǒng)及方法》(ZL201711216363.9)。其中,在112km實(shí)地光纖上的傳遞穩(wěn)定度為4.2×10-15@ 1s和1.6×10-18@ 1d,利用三套傳遞系統(tǒng),在300km光纖上實(shí)現(xiàn)了頻率級聯(lián)傳遞,傳遞穩(wěn)定度為1.1×10-14@ 1s和6.8×10-18@ 105s。該研究表明授時中心已完全掌握光纖微波頻率承擔(dān)的關(guān)鍵技術(shù),為國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“高精度地基授時系統(tǒng)/光纖微波分系統(tǒng)”的建設(shè)奠定了必要技術(shù)基礎(chǔ)。 圖1.光纖微頻率傳遞方案 圖2.112km實(shí)地光纖傳遞結(jié)果 圖3.300km光纖級聯(lián)傳遞結(jié)果 研究工作得到“高精度地基授時系統(tǒng)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵技術(shù)研究”和中科院西部青年學(xué)者項(xiàng)目“超高精度微波頻率傳遞技術(shù)”的支持。部分研究成果發(fā)表在Chinese Physics B和Remote Sensing上。 |