量子电子学报

作者：蔡桢荻,孙焕尧,陈群峰

单位：( 1 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院, 湖北 武汉 430071;2 中国科学院大学, 北京 100049 )

关键词：光通信,氢钟信号传递,光纤,锁相环,噪声补偿,

基金：国家重点研发计划 (2017YFA0304403, 2020YFA0309801), 中国科学院战略性先导科技专项 (B 类) (XDB21010300, XDB21030100), 国家自然科学基金重大研究计划 (91636110, U1738141)

为满足同一科研园区内不同建筑之间10 MHz氢钟信号（ HCS） 长期稳定度共享的需求， 提出了一种低成本、集成化的基于光纤链路的10 MHz HCS 传递完整解决方案。该方案采用1 GHz 的射频信号对激光光强进行调制， 利用光纤实现信号传递。通过将远端反射信号与本地信号和频后直接与待传递的HCS 分频鉴相， 输出误差信号反馈控制1 GHz 信号的频率， 实现远端1 GHz 信号与本地HCS 之间的相位锁定， 从而使远端1 GHz 信号具有与本地HCS 相同的频率稳定度； 之后再通过分频器在远端生成10 MHz 信号， 作为射频参考输出。实验验证了该方案的频率传递保真度， 该系统在200 m 往返光纤上的附加频率稳定度 (艾伦偏差） 为1 s 平均时间2.4 ´ 10-13 和10000 s 平均时间5.7 ´ 10-17； 在20 km 传递距离上， 附加频率稳定度 (艾伦偏差） 为1 s 平均时间4.8 ´ 10-13 和10000 s 平均时间2.1 ´ 10-16。研究结果表明该系统的长时间频率传递稳定度优于HCS 的频率稳定度， 可以满足千米范围内氢钟信号共享的需求。

来源：2024年第1期

《量子电子学报》期刊编辑部

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