国家授时中心高精度光纤微波频率传递研究进展

全洪雷，薛文祥，赵文宇，邢燕，姜海峰，刘涛，张首刚

国家授时中心高精度光纤微波频率传递研究进展

全洪雷1,2,3，薛文祥1,2，赵文宇1,2,3，邢燕1,2，姜海峰1,2,3，刘涛1,2,3，张首刚1,2,3

（1. 中国科学院 国家授时中心，西安 710600；2. 中国科学院 时间频率基准重点实验室，西安 710600；3. 中国科学院大学，北京 100049）

为了实现远距离用户间的高精度频率信号同步，以及满足高精度地基授时系统的建设需求，中国科学院国家授时中心开展了高精度光纤微波频率传递研究。利用微波相位补偿方案，在112 km实地光纤上实现了高精度微波频率传递，获得了4.2×10-15@1s和1.6×10-18@1d的传递稳定度。与光学相位补偿方案相比微波相位补偿方案的实验结构更加简单，更加廉价，更适合大规模的工程建设。结合地基授时系统的长距离光纤微波频率的传递需求，基于同样的微波相位补偿方案，搭建了3套单段100 km的光纤微波频率传递系统，在300 km的光纤卷轴上进行了级联传递实验，获得了1.1×10-14@1s和6.8×10-18@105s的传递稳定度，该实验结果对高精度地基授时系统的建设有着支撑作用。

光纤；微波频率；频率传递；稳定度

0 引言

高精度频率信号远距离传递在基础物理研究[1]、射电天文观测[2-3]、时间频率计量[4]等领域中有着重要的应用。目前进行高精度频率信号的传递方式主要有：基于卫星链路的卫星共视[5]、卫星双向时间频率传递[6-8]，以及基于光纤链路的频率信号传递。虽然基于卫星链路的时间频率传递距离可以达到数千km，可以用于洲际间传递，但易受大气扰动，卫星轨道波动等因素的影响，基于卫星链路的传递手段抗干扰性较差。……