上海光機所在網(wǎng)絡化光纖時頻傳遞研究方面取得新進展

中科院上海光機所空間信息傳輸與探測技術重點實驗室聯(lián)合量子光學重點實驗室在網(wǎng)絡化光纖時頻傳遞研究方面取得進展，該研究基于二進制振幅鍵控調(diào)制與光學脈沖幅度調(diào)制方式，成功實現(xiàn)時間、頻率與數(shù)據(jù)多制式信號同波長傳遞，并在上海市96km實地光纖鏈路中運行。該技術可在吉比特以太網(wǎng)中傳遞氫原子鐘級頻率及時間信號，有效滿足原子鐘比對、長基線干涉測量、衛(wèi)星導航定位等應用對高精度時頻傳遞需求。相關論文發(fā)表在Opt. Express。

近年來，網(wǎng)絡化光纖時頻傳遞技術發(fā)展迅速，基于精密時鐘同步協(xié)議的網(wǎng)絡授時精度已達亞納秒量級，但其頻率傳輸由于受電子元器件內(nèi)時鐘樹、數(shù)字雙混頻鑒相等噪聲影響，其秒穩(wěn)定度僅為1E-12量級，不能有效傳遞氫原子鐘級別頻率信號。

為此，研究團隊采用二進制振幅鍵控調(diào)制技術將吉比特以太網(wǎng)信號調(diào)制在激光器上，調(diào)制后的以太網(wǎng)信號在馬赫-曾德干涉儀調(diào)制器內(nèi)被射頻信號脈沖幅度調(diào)制，同波長傳遞多制式混合信號，并通過雙向環(huán)回測量與補償?shù)姆绞�，來抑制鏈路噪聲，其實驗系統(tǒng)如圖1所示。結果表明，經(jīng)過106Km光纖傳輸后，在以太網(wǎng)數(shù)據(jù)誤碼率小于1E-12情況下，頻率傳遞秒穩(wěn)性能為5.9E-14，時間傳遞經(jīng)萬秒積分后小于300fs，如圖2所示。該方案可在公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡中，傳遞氫原子鐘級別的高穩(wěn)定頻率與時間信號，為網(wǎng)絡化高精度光纖時頻傳遞提供實驗基礎及理論指導。