一种基于温控波长功率稳定的色散测量方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于温控波长功率稳定的色散测量方法及系统，所述方法包括以下步骤：将时间和频率的参考信号分别调制在激光器上经过光纤链路发送至远程端，接收远程端的环回信号，获取所述参考信号与所述环回信号的时间差和相位差；基于所述时间差，计算获得光纤链路长度；基于所述相位差，计算获得不同波长时的相位改变量；计算获得光纤链路的平均色散系数，计算表达式为：D＝Δψ/(Δλ*L)；式中，D为平均色散系数，Δψ为相位改变量，Δλ为λ1和λ2的差值，L为光纤链路长度。本发明专利技术可减小因色散测量不准确引入的时间传递准确度偏差。因色散测量不准确引入的时间传递准确度偏差。因色散测量不准确引入的时间传递准确度偏差。

【技术实现步骤摘要】
一种基于温控波长功率稳定的色散测量方法及系统


[0001]本专利技术属于高精度时间传递
，涉及光纤色散测量方法领域，特别涉及一种基于温控波长功率稳定的色散测量方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，在航空航天、雷达同步、尖端武器操控、高速通信、深空探测等领域对时间同步准确度和稳定度提出了很高的要求。现有的长波授时只能达到微秒的同步精度；卫星共视和卫星双向比对法只能达到纳秒级的同步精度；光纤时间传递可以达到十皮秒量级的同步精度,且设备价格远低于卫星双向比对法,并具有安全、可靠、稳定的诸多优势，所以光纤时间传递方法具有广阔的应用前景。
[0003]在通过光纤进行时间传递时，色散测量的准确度直接影响到时间传递的准确度。为了提高光纤时间传递的准确度，需要对光纤链路的色散系数进行测量，在时间传递过程中对色散进行修正。在实际应用中，光纤色散的测量由于波长差异和时延测量误差等因素，导致测量准确度的降低，从而影响了光纤时间传递的准确度，而且这个影响还会随着传递距离的增加而进一步增大。
[0004]为了保证色散测量的准确性，可以采用时延法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于温控波长功率稳定的色散测量方法，其特征在于，包括以下步骤：将时间和频率的参考信号分别调制在激光器上经过光纤链路发送至远程端，接收远程端的环回信号，获取所述参考信号与所述环回信号的时间差和相位差；其中，控制激光器的温度使激光器的波长分别稳定为λ1和λ2，控制激光器的电流使激光器在波长为λ1和λ2时的光功率均稳定为P；基于所述时间差，计算获得光纤链路长度；基于所述相位差，计算获得不同波长时的相位改变量；计算获得光纤链路的平均色散系数，计算表达式为：D＝Δψ/(Δλ*L)；式中，D为平均色散系数，Δψ为相位改变量，Δλ为λ1和λ2的差值，L为光纤链路长度。2.根据权利要求1所述的一种基于温控波长功率稳定的色散测量方法，其特征在于，所述控制激光器的温度使激光器的波长分别稳定为λ1和λ2，控制激光器的电流使激光器在波长为λ1和λ2时的功率均稳定为P的步骤具体包括：将激光器发出的光信号分为2路，一路进入波长计，另一路发送至远程端；接收远程端返回至本地端的光信号，在本地端使用光电探测器将光信号转换为电信号；读取波长计测量到的波长值，通过精密控温电路改变激光器的温度，使波长稳定在λ1；测量光电探测器的光功率，控制激光器的发光电流的大小，使激光器波长稳定在λ1时的光功率稳定在P；改变并控制激光器的温度，使激光器波长稳定在λ2；测量光电探测器的光功率，控制激光器的发光电流的大小，使激光器波长稳定在λ2时的光功率稳定在P。3.根据权利要求1所述的一种基于温控波长功率稳定的色散测量方法，其特征在于，所述基于所述时间差，计算获得光纤链路长度的步骤具体包括：将1PPS脉冲信号调制在激光器上，通过激光器将信号发送至远程端；接收远程端返回至本地端的1PPS返回信号；获取所述1PPS脉冲信号与所述1PPS返回信号之间的时延t；通过光纤链路长度计算表达式计算获得光纤链路长度；其中，光纤链路长度计算表达式为L＝t/(2*c)，c为光纤中光的传播速度。4.根据权利要求1所述的一种基于温控波长功率稳定的色散测量方法，其特征在于，所述基于所述相位差，计算获得不同波长时的相位改变量的步骤具体包括：将10M频率信号调制在激光器上，通过激光器将信号发送至远程端；接收远程端返回至本地端的10M返回信号；获取10M频率信号与返回的10M返回信号之间的相位差；波长为λ1时的相位差记为ψ1，波长为λ2时的相位差记为ψ2，得到波长λ1和λ2时的相位差改变量为Δψ＝ψ1<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博，李孝辉，刘涛，张首刚，
申请(专利权)人：中国科学院国家授时中心，
类型：发明
国别省市：