113 km 以上の 10−19 不安定性を持つ時間と周波数の自由空間拡散

科学分野:

• 物理学
• メトロロジー
• 光学工学

背景:

• 光学時計のネットワークは 航海,秒の定義変更,重力テストに不可欠です
• 現在の光学時計は 10−19 レベルでの周波数不安定を達成します.
• グローバル光学ネットワークは,長距離のフリースペースリンクに類似した性能を必要とし,以前は数十キロメートルを超えて達成されませんでした.

研究 の 目的:

• 高精度な時間周波数拡散を 長距離の空間のリンクで実証する.
• 113kmで10−19の不安定性を達成する.
• 世界規模の光学ネットワークの実現可能性を確立する.

主な方法:

• 高周波のを使いました
• 高安定性と高効率の光学トランシーバーシステムを採用しています.
• 効率的な線形光学サンプリング技術

主要な成果:

• 6.3 × 10−20 ± 3.4 × 10−19のオフセットで時間周波数拡散を達成した.
• 113kmの空間のリンク上で,10,000秒で4 × 10−19未満の不安定性を示した.
• 最低89dBのチャンネル損失で安定性を維持している.

結論:

• 報告された技術は,前例のない長距離自由空間時間周波数拡散を可能にします.
• この進歩は,地上でのアプリケーションと将来の衛星時間周波数拡散に不可欠です.
• この研究は,高性能な時間拡散を持つグローバルな光学ネットワークの基礎を築きます.