《長距離高精度光纖頻率傳輸中若干科學問題的研究》是依託北京大學，由趙建業擔任負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：長距離高精度光纖頻率傳輸中若干科學問題的研究
- 項目負責人：趙建業
- 項目類別：面上項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
光纖頻率傳輸技術由於損耗低、穩定性高、抗電磁干擾能力強等特性而獲得了廣泛的套用。光纖衰減、色散、非線性、光散射等效應以及光/電器件的非線性相位噪聲都會使信號產生畸變，嚴重降低了頻率傳輸的距離和精度。我們將對光纖頻率傳輸具有長傳輸距離與極高傳輸精度的場合下存在的尚未解決的基礎科學問題展開深入的研究：光纖精密頻率傳輸中信號畸變、精度損傷機理與補償策略的研究；光纖精密頻率傳輸過程中非線性相位噪聲產生機理與消除策略的研究；利用微波-光-原子作用評價頻率傳輸質量並提高系統長期穩定度性能。最後完成超過1000千米的長距離與高精度光纖頻率傳輸實驗，千秒穩定度達到1E-16。
結題摘要
光纖頻率傳輸相比於衛星頻率傳輸，具有傳輸精度高、抗干擾等優點。因此，把精密的頻率信號通過光纖傳輸到遠端，具有重要的科學意義和工程意義。然而在長距離頻率傳輸中，頻率信號會受到光纖衰減、色散、非線性效應以及光/電器件的非線性相位噪聲的干擾，從而降低了信號的信噪比，影響了頻率信號的精度。高精度的頻率傳輸主要有兩種方式。一種方式是利用光學頻率梳傳輸在遠端提取重複頻率作為頻率信號，第二種方式是將頻率信號在本地端調製到連續光上，傳輸到遠端。在基於光學頻率梳和連續光的頻率傳輸中，本項目中著重研究光纖精密頻率傳輸中信號畸變、精度損傷機理與補償策略的研究；光纖精密頻率傳輸過程中非線性相位噪聲產生機理與消除策略的研究；完成超長距離的高精度的光纖頻率傳輸實驗。 具體內容為： 1、研究連續光和鎖模光在光纖頻率傳輸中信號畸變的機制，如傳輸信號受色散、非線性現象等現象而產生畸變的機理。從非線性薛丁格方程出發，建立完整的光纖頻率信號傳輸理論模型，進一步地為長距離頻率傳輸提供理論依據。 2、研究提高基於光梳的光纖頻率傳輸精度的方法。利用OM-PD（光-微波鑒相器）實現低相位噪聲的頻率調製、解調和相位測量方法。利用光濾波器實現色散抑制。完成了基於光學頻率梳的200千米的高精密頻率傳輸實驗。 3、研究提高基於連續光的光纖頻率傳輸精度的方法。使用電域移頻和光域移頻的方法解決節點散射和反射問題。實現基於連續光的1000千米和3000千米的長距離頻率傳輸實驗。 4、實現了一種新的在遠端進行光纖頻率傳輸穩定度評價的方法。研究了基於微波-光-原子相互作用的評價方法。
