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噪声城市光纤网络中的稳健光频传输

仪器与探测器 2021-06-25 v1 光学

摘要

光纤已被认为是数千公里高相位相干光频传输最具前景的宿主介质之一。在开创性工作中,主动相位噪声消除(ANC)技术被广泛用于抑制环境扰动引入的光纤相位噪声,其中需要具有高分辨率与无限探测范围理想的相位探测器来提取光纤相位噪声,尤其对于噪声光纤链路而言。我们证明了无需相位探测器的被动相位噪声消除(PNC)技术更适用于噪声光纤链路。为避免传统主动或被动相位噪声消除技术中本地站时基的射频(RF)影响,我们在此引入一个光纤尾纤声光调制器(AOM),其具有两路衍射级输出(0 级与 +1 级),通过合理分配 AOM 驱动频率以抵消时基效应。利用该技术,我们演示了相干光通过 260 km 噪声城市光纤链路的传输。结果表明 RF 参考的影响可被成功去除。经被动补偿后,{我们展示了在 1 s 积分时间下分数频率不稳定度为 4.9×10144.9\times10^{-14},并在 10,000 s 时按修正阿伦偏差计降至 102010^{-20} 量级,以上均基于 260 km 噪声城市光纤链路}。经该噪声补偿光纤链路传输后恢复光相对于输入光的频率不确定度达到 (0.41±4.7)×1018(0.41\pm4.7)\times10^{-18}。所提技术为无 RF 参考影响、高相干超稳频率参考的广泛分发开辟了道路,并赋能光纤网络上超越计量学的广泛应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.12897,
  title  = {Robust optical frequency transfer in a noisy urban fiber network},
  author = {Xiang Zhang and Liang Hu and Xue Deng and Qi Zang and Jie Liu and Dongjie Wang and Tao Liu and Ruifang Dong and Shougang Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.12897},
  year   = {2021}
}

备注

7 pages, 5 figures