高精度时频传递的发展趋势是什么?
高轨空间具有更低的引力场噪声环境,光频标和时频传递的稳定度理论上能够进入E-21量级,有望在引力波探测、暗物质搜寻等物理学基本问题的研究方面产生重大应用。然而,传统的基于微波的卫星时频传递稳定度仅有E-16量级,不能满足高精度时频网络的需求。基于光频梳和相干探测的自由空间时频传递技术,稳定度可以达到E-19量级,是高精度时频传递的发展趋势,但此前国际上的相关工作信噪比低、传输距离近,难以满足星地链路高精度时频传递的需求。
什么是全保偏光纤飞秒激光技术?
全保偏光纤飞秒激光技术,实现了瓦级功率输出的高稳定光频梳;基于低噪声平衡探测和集成干涉光纤光路模块,结合高精度相位提取后处理算法,实现了纳瓦量级的高灵敏度线性光学采样探测,单次时间测量精度优于100飞秒;进一步提升了光传输望远镜的稳定性和接收效率。在上述技术突破的基础上,研究团队在新疆乌鲁木齐成功实现了113公里自由空间时频传递,时间传递万秒稳定度达到飞秒量级,频率传递万秒稳定度优于4E-19,系统相对偏差为6.3E-20±3.4E-19,系统可容忍最大链路损耗高达89dB,远高于中高轨星地链路损耗的典型预期值,充分验证了星地链路高精度光频标比对的可行性。