一种飞秒激光双向时频钟差测量方法及装置制造方法及图纸

技术编号:26340560 阅读:40 留言:0更新日期:2020-11-13 20:11
本发明专利技术公开一种飞秒激光双向时频钟差测量方法及装置,该方法主要包括测取复合激光脉冲的峰值时刻以及计算获取双向时频传递的钟差,该装置主要包括采用飞秒激光双向传递方式实现交互式时间偏差测量的站点A和站点B,站点A和站点B内的时间偏差的测量结果送至同一台计算机中计算出钟差。本发明专利技术利用飞秒激光脉冲作为精密时间信号的传递载体,采用飞秒激光脉冲异步光学采样原理,获得飞秒级时间差的测量精度,从而实现在自由空间时间频率信号远程精密传递。

【技术实现步骤摘要】
一种飞秒激光双向时频钟差测量方法及装置
本专利技术涉及时间频率信号远程精密传递
,尤其涉及一种飞秒激光双向时频钟差测量方法及装置。
技术介绍
目前,标准时间信号由设置在各计量机构的原子钟组产生与保持。随着精密计量测试技术的迅猛发展,各领域对于时间频率基准信号精密度的要求不断提高。因此,守时设备与用时部门之间精密时间频率信号的远程传递成为重要环节。现阶段,虽然微波无线电时频传递技术在跨地域时钟信号远程传递中仍然发挥着重要作用,但此技术已日臻成熟,难以满足亚皮秒时间传递稳定度的应用需求。目前,更高精度的时频信号远程传递主要通过光纤网络实现,然而,在灵活度方面略显不足。并且,由于光纤显著的色散特性,通过光纤网络传递时间频率信号会额外引入色散时延误差,需要预先对特定光纤链路的色散时延误差进行测试标定或估计。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种飞秒激光双向时频钟差测量方法及装置,解决现阶段微波无线电时频传递技术难以满足亚皮秒时间传递稳定度的应用需求,而更高精度的时频信号远程传递主要通过光纤网络实现,但灵活度方面略本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞秒激光双向时频钟差测量方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:/n步骤S1,测取复合激光脉冲的峰值时刻:/n设定第一飞秒激光的重复频率为f

【技术特征摘要】
1.一种飞秒激光双向时频钟差测量方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤S1,测取复合激光脉冲的峰值时刻:
设定第一飞秒激光的重复频率为frep+Δfrep;设定第二飞秒激光的重复频率为frep;
所述第一飞秒激光和所述第二飞秒激光的脉冲序列在时间域内产生相对时延扫描,并产生周期性的重合与分离,所述第一飞秒激光和第二飞秒激光在时间域内产生的复合激光脉冲的周期为ΔTrep=1/Δfrep,通过数据采集、拟合获取所述复合激光脉冲的峰值时刻;
步骤S2,计算获取双向时频传递的钟差:
所述第一飞秒激光和第二飞秒激光分别位于两个站点并向对侧站点发送飞秒激光脉冲,在两个站点中确定时间原点,即标记为第0个复合激光脉冲峰值时刻点,相对于所述时间原点,所述复合激光脉冲在第i个峰值时刻标记为Tk(i);两个站点内所述复合激光脉冲的峰值时刻相对于理想状态下峰值时刻的偏差为:
ΔTk(i)=Tk(i)-i·ΔTrep(k=1,2)
通过对两站点所述复合激光脉冲的峰值时刻的偏差ΔTk(i)作相减运算,剔除具有同向时移特征的链路延迟变化影响,可精密获得两站点钟差ΔT(i);





2.根据权利要求1所述的飞秒激光双向时频钟差测量方法,其特征在于,所述Δfrep为微小的重复频率差异。


3.根据权利要求1所述的飞秒激光双向时频钟差测量方法,其特征在于,所述复合激光脉冲的实测信号由光学非线性倍频晶体产生。


4.根据权利要求3所述的飞秒激光双向时频钟差测量方法,其特征在于,所述光学非线性倍频晶体采用偏硼酸钡或周期极化磷酸氧钛钾。


5.一种飞秒激光双向时频钟差测量装置,其特征在于,包括采用飞秒激光双向传递方式实现交互式时间偏差测量的站点A和站点B;
所述站点A包括第一锁模脉冲激光器(1)、第一光纤准直器(2)、第一偏振片(3)、第一非偏振分光立方体(4)、第一偏振分光立方体(5)、第一光学非线性倍频晶体(6)、第一光电探测器(7)、第二偏振分光立方体(8)、半波片(9)、第一望远镜收发模块(10)、第一平面反射镜(11)、第二平面反射镜(12)、第一高速数据采集系统(24);
所述站点B包括第二锁模脉冲激光器(13)、第二光纤准直器(14)、第二偏振片(15)、第二非偏振分光立方体(16)、第三偏振分光立方体(17)、第二光学非线性倍频晶体(18)、第二光电探测器(19)、第四偏振分光立方体(20)、第二望远镜收发模块(21)、第三平面反射镜(22)、第四平面反射镜(23)、第二高速数据采集系统(25);
所述第一锁模脉冲激光器(1)通过所述第一光纤准直器(2)输出飞秒激光脉冲,飞秒激光脉冲经过所述第一偏振片(3)转换为水平线偏振激光并传输至第一非偏振分光立方体(4),所述第一非偏振分光立方体(4)将飞秒激光脉冲光束分成两束,其中一束激光被反射至所述第一偏振分光立方体(5),并且透射...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨宏雷张升康赵环
申请(专利权)人:北京无线电计量测试研究所
类型:发明
国别省市:北京;11

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