[发明专利]一种单纤单向时间传递方法及系统

权利要求书

1.一种单纤单向时间传递方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：时间频率源输出频率为f的频率信号，将频率为f的频率信号同时调制在第一激光器与第二激光器上；其中，第一激光器发射的光的波长为λ₁，第二激光器发射的光的波长为λ₂，λ₁≠λ₂；

步骤2：在发射端，将第一激光器和第二激光器发出的两束光输入至第一波分复用器进行波分合束；由光纤链路进行传输，光纤链路总长度为L；

步骤3：在接收端，通过第二波分复用器接收光纤链路传输的信号并进行波分分束；通过第二光电探测器对第二波分复用器输出的调制信号进行光电探测，得到频率为f的频率信号；

步骤4：自动识别模块检测到步骤3获得的频率为f的频率信号时，控制单刀双置开关置到a端，将步骤3获得的频率为f的频率信号输入至伺服系统，伺服系统对VCOCXO进行校准，使VCOCXO稳定输出频率为f的频率信号；

步骤5：时间频率源输出时间信号，将时间信号同时调制在第一激光器与第二激光器上，通过第一波分复用器进行波分合束；由光纤链路进行传输；

步骤6：通过第二波分复用器进行波分分束，第二光电探测器对波长为λ₂的调制信号进行光电探测，得到时间信号；

步骤7：自动识别模块检测到步骤6获得的时间信号，控制单刀双置开关置到b端，将时间信号送入时间产生模块；时间产生模块根据步骤6获得的时间信号，产生一个与时间频率源初同步的时间信号；

步骤8：时间频率源输出频率为f的频率信号，将频率为f的频率信号同时调制在第一激光器与第二激光器上，通过第一波分复用器进行波分合束；由光纤链路进行传输；

步骤9：通过第二波分复用器进行波分分束，第一光电探测器对波长为λ₁的调制信号进行光电探测，得到频率为f的第一频率信号，第二光电探测器对波长为λ₂的调制信号进行光电探测，得到频率为f的第二频率信号；

步骤10：自动识别模块检测到频率为f的第二频率信号，控制单刀双置开关，置到a端，使频率为f的第二频率信号与频率为f的第一频率信号进行鉴相得到相位差Δρ；

步骤11：根据步骤10获得的相位差Δρ计算光纤链路总长度L与链路时延量T_d，计算表达式为：

式中，D为光纤色散系数，Δλ＝|λ₁-λ₂|为两激光器发射的光波长差；

式中，n为λ₂波长光在光纤链路中的折射率，c为真空中的光传播速度；

步骤12：控制时间产生模块延迟N个周期后，输出步骤7获得的与时间频率源初同步的时间信号；其中，N＝[T_d*f]，N为正整数；

步骤13：控制移相器对步骤7获得的与时间频率源初同步的时间信号进行移相，移相值为ρ＝T_d-Nf；通过时间产生模块输出时间同步信号。

2.根据权利要求1所述的一种单纤单向时间传递方法，其特征在于，

步骤1中，对第一激光器和第二激光器采用双层控温，用于稳定输出波长。

3.根据权利要求1所述的一种单纤单向时间传递方法，其特征在于，光纤链路中设置有EDFA，用于对光纤链路中的信号光进行功率补偿。

4.根据权利要求1所述的一种单纤单向时间传递方法，其特征在于，步骤12中，若自动识别模块未检测到频率信号，由步骤4获得的校准后的VCOCXO稳定输出频率为f的频率信号；使频率为f的频率信号与频率为f的第一频率信号进行鉴相得到相位差Δρ。

5.根据权利要求1所述的一种单纤单向时间传递方法，其特征在于，应用于千公里级光纤链路的时间传递中。

6.根据权利要求1所述的一种单纤单向时间传递方法，其特征在于，能够实现10ps级高精度时间同步。