光纤时频同步技术的研究进展

梁益丰; 许江宁; 吴苗; 何泓洋; 江鹏飞

doi:doi:10.3788/LOP57.050004

激光与光电子学进展, 2020, 57 (5): 050004, 网络出版: 2020-03-05

光纤时频同步技术的研究进展下载： 1792次

Research Progress on Optical Fiber Time-Frequency Synchronization Technology

梁益丰 ^**许江宁 ^*吴苗何泓洋江鹏飞

作者单位

中国人民解放军海军工程大学电气工程学院, 湖北武汉 430033

图 & 表

图 1. 清华大学时间频率同时传输与同步实验原理图^[3]

Fig. 1. Principle diagram of time-frequency simultaneous transmission and synchronization experiment^[3]

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图 2. SDH网络时间传递环境实验示意图^[28]

Fig. 2. Time transfer environment experiment schematic of SDH network^[28]

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图 3. 基于伪随机噪声码的双向时间传递与同步^[32]

Fig. 3. Bidirectional time transfer principle based on pseudo-random noise code^[32]

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图 4. 基于DWDM技术的环回法原理框图^[35]

Fig. 4. Principle block diagram of round-trip based on DWDM technology^[35]

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图 5. 基于DWDM技术的双向时间比对法原理框图^[24]

Fig. 5. Principle block diagram of bidirectional time comparison method based on DWDM technology^[24]

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图 6. 法国LNE-SYRTE光纤频率同步实验过程示意图^[41]

Fig. 6. Frequency synchronization experimental process diagram of LNE-SYRTE fiber in France^[41]

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图 7. 多普勒噪声抑制技术原理^[46]

Fig. 7. Principle of Doppler noise suppression technology^[46]

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图 8. 北京大学光梳光脉冲信号传输同步方案示意图^[9]

Fig. 8. Schematic of optical comb pulse signal transmission synchronization scheme in Peking University^[9]

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图 9. 光纤网络传输的多种拓扑结构

Fig. 9. Multiple topologies for optical fiber network transmission

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表 1典型方法的技术特征

Table1. Technical characteristics of typical methods

Technicaltypes	Timingmethods	Time accuracy	Frequency stability	Scope of action	Advantages anddisadvantages
Radio timeservice	long wavetime service	~1 μs	1×10^-12 d^-1	3000 km(territory,territorial sea)	wide application scopehigh reliabilitygeneral accuracy
Satellite timing	TWSTFT	~1 ns	1×10^-14 d^-1	communicationsatellite coverage	high accuracygood instantaneity easy to interfere
Optical fibertime-frequencysynchronization	DWDM	up to 10 ps	5×10^-18 d^-1	optical fiber rangeof action	high accuracyaccuracy usuallydecreases with distance

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梁益丰, 许江宁, 吴苗, 何泓洋, 江鹏飞. 光纤时频同步技术的研究进展[J]. 激光与光电子学进展, 2020, 57(5): 050004. Yifeng Liang, Jiangning Xu, Miao Wu, Hongyang He, Pengfei Jiang. Research Progress on Optical Fiber Time-Frequency Synchronization Technology[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2020, 57(5): 050004.

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图 1. 清华大学时间频率同时传输与同步实验原理图^[3]

Fig. 1. Principle diagram of time-frequency simultaneous transmission and synchronization experiment^[3]

图 2. SDH网络时间传递环境实验示意图^[28]

Fig. 2. Time transfer environment experiment schematic of SDH network^[28]

图 3. 基于伪随机噪声码的双向时间传递与同步^[32]

Fig. 3. Bidirectional time transfer principle based on pseudo-random noise code^[32]

图 4. 基于DWDM技术的环回法原理框图^[35]

Fig. 4. Principle block diagram of round-trip based on DWDM technology^[35]

图 5. 基于DWDM技术的双向时间比对法原理框图^[24]

Fig. 5. Principle block diagram of bidirectional time comparison method based on DWDM technology^[24]

图 6. 法国LNE-SYRTE光纤频率同步实验过程示意图^[41]

Fig. 6. Frequency synchronization experimental process diagram of LNE-SYRTE fiber in France^[41]

图 7. 多普勒噪声抑制技术原理^[46]

Fig. 7. Principle of Doppler noise suppression technology^[46]

图 8. 北京大学光梳光脉冲信号传输同步方案示意图^[9]

Fig. 8. Schematic of optical comb pulse signal transmission synchronization scheme in Peking University^[9]

图 9. 光纤网络传输的多种拓扑结构

Fig. 9. Multiple topologies for optical fiber network transmission

表 1典型方法的技术特征

Table1. Technical characteristics of typical methods

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图 1. 清华大学时间频率同时传输与同步实验原理图[3]

Fig. 1. Principle diagram of time-frequency simultaneous transmission and synchronization experiment[3]

图 2. SDH网络时间传递环境实验示意图[28]

Fig. 2. Time transfer environment experiment schematic of SDH network[28]

图 3. 基于伪随机噪声码的双向时间传递与同步[32]

Fig. 3. Bidirectional time transfer principle based on pseudo-random noise code[32]

图 4. 基于DWDM技术的环回法原理框图[35]

Fig. 4. Principle block diagram of round-trip based on DWDM technology[35]

图 5. 基于DWDM技术的双向时间比对法原理框图[24]

Fig. 5. Principle block diagram of bidirectional time comparison method based on DWDM technology[24]

图 6. 法国LNE-SYRTE光纤频率同步实验过程示意图[41]

Fig. 6. Frequency synchronization experimental process diagram of LNE-SYRTE fiber in France[41]

图 7. 多普勒噪声抑制技术原理[46]

Fig. 7. Principle of Doppler noise suppression technology[46]

图 8. 北京大学光梳光脉冲信号传输同步方案示意图[9]

Fig. 8. Schematic of optical comb pulse signal transmission synchronization scheme in Peking University[9]

图 9. 光纤网络传输的多种拓扑结构

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Fig. 1. Principle diagram of time-frequency simultaneous transmission and synchronization experiment^[3]

图 2. SDH网络时间传递环境实验示意图^[28]

Fig. 2. Time transfer environment experiment schematic of SDH network^[28]

图 3. 基于伪随机噪声码的双向时间传递与同步^[32]

Fig. 3. Bidirectional time transfer principle based on pseudo-random noise code^[32]

图 4. 基于DWDM技术的环回法原理框图^[35]

Fig. 4. Principle block diagram of round-trip based on DWDM technology^[35]

图 5. 基于DWDM技术的双向时间比对法原理框图^[24]

Fig. 5. Principle block diagram of bidirectional time comparison method based on DWDM technology^[24]

图 6. 法国LNE-SYRTE光纤频率同步实验过程示意图^[41]

Fig. 6. Frequency synchronization experimental process diagram of LNE-SYRTE fiber in France^[41]

图 7. 多普勒噪声抑制技术原理^[46]

Fig. 7. Principle of Doppler noise suppression technology^[46]

图 8. 北京大学光梳光脉冲信号传输同步方案示意图^[9]

Fig. 8. Schematic of optical comb pulse signal transmission synchronization scheme in Peking University^[9]