Les chercheurs effectuent une diffusion temps-fréquence de haute précision


Station terrestre satellite

Crédit photo: Pixabay / CC0 Public Domain

Le professeur Pan Jianwei et ses collègues de l’Université des sciences et technologies de Chine de l’Académie chinoise des sciences ont examiné l’espace libre avec pertes et la propagation temps-fréquence de haute entre des sites éloignés et simulé des radiofréquences temps-fréquence de haute précision. Liaisons -satellite-sol dans les domaines des effets de perte de canal, de bruit atmosphérique et de retard de transmission.

Cette expérience de connexion montre que l’instabilité du transfert temps-fréquence via un satellite en orbite terrestre moyenne-haute pourrait atteindre 10-18 à 10 000 s, permettant la puissance potentielle des horloges atomiques optiques et la comparaison intercontinentale des horloges au sol. L’étude a été publiée dans la revue Optica.

Des techniques de diffusion et de comparaison temps-fréquence très précises sont utilisées dans tous les types de systèmes de mesure de précision à grande échelle. Les systèmes de normes internationales de métrologie sont actuellement en phase de quantification. L’étalon de fréquence est au cœur des mesures de précision et des systèmes de mesure internationaux. D’autres grandeurs physiques de à l’exception de la quantité de matière (mole) sont directement ou indirectement attribuées à la fréquence. D’autre part, les nouvelles technologies d’étalons de fréquence optique se développent rapidement, dont la précision est de deux ordres de grandeur meilleure que celle de l’étalon de fréquence d’origine de la deuxième définition.

La partie la plus importante de la feuille de route technique pour changer la deuxième définition est de fixer la comparaison temps-fréquence intercontinentale avec l’étalon de fréquence optique à 10-18 Niveau. La comparaison temps-fréquence de haute précision ou la radiodiffusion longue est un problème non résolu, tandis que la liaison satellite-sol est reconnue comme la solution la plus pratique.

Dans cette étude, les ont utilisé une méthode de synchronisation de balayage optique linéaire avec deux peignes. Par rapport à la méthode de connexion à onde continue ou à photon unique, cette connexion complexe présente l’avantage d’une résolution temporelle élevée et d’une large plage ambiguë.

Les chercheurs ont d’abord analysé en profondeur des paramètres tels que la perte de connexion satellite-sol, l’effet Doppler, l’asymétrie du temps de connexion et le bruit atmosphérique, et ont constaté que les connexions à haute orbite permettent une comparaison ou une propagation temps-fréquence plus stable en tirant parti de la longue durée, un grand champ de vision commun et les effets relativistes inférieurs.

Ils ont ensuite mené une expérience de transmission temps-fréquence en sol satellite à orbite haute pour simuler des connexions avec perte de connexion, bruit atmosphérique et effets de retard.

En utilisant une amplification en peigne optique à faible bruit, un chemin de lumière d’interférence à double peigne à faible perte et très stable et un balayage linéaire de haute précision et très sensible, les chercheurs ont construit un espace atmosphérique horizontal de 16 kilomètres et une transmission de fréquence à double peigne de haute précision. lien à Shanghai. La ligne de transmission de fréquence a réalisé une instabilité de 4 à 10-18 à 3000 s avec une perte moyenne de 72 dB et un retard de liaison de 1 s.

Sur la base de ces résultats, ils s’attendaient à ce que l’instabilité de la transmission temps-fréquence sur une liaison satellite-sol en orbite haute puisse atteindre 10-18 à 10 000 s.


LiDAR capture les signaux de distance avec une précision de l’ordre du micromètre


Plus d’information:
Qi Shen et al., Simulation expérimentale de la transmission de temps et de fréquence sur une liaison optique satellite-sol à 10-18 Instabilité, Optica (2021). DOI: 10.1364 / OPTICA.413114

Fourni par l’Université des sciences et technologies de Chine

Citation: Les chercheurs terminent la diffusion temps-fréquence de haute précision (2021, 26 avril), qui sera publiée le 27 avril 2021 sur https://phys.org/news/2021-04-high-precision-time-frequency -dissémination .html a été récupéré

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