[发明专利]级联的光学频率传递装置和传递方法

说明书

一种级联的光学频率传递装置和传递方法，装置包括本地端、第一光纤链路、级联站、第二光纤链路和用户端，本发明的级联站同时获取第一光纤链路和第二光纤链路引入的相位噪声，并通过级联站相位补偿单元同时补偿第一光纤链路和第二光纤链路引入的相位噪声，使得用户端获得相位稳定的光学频率信号，实现了级联的光学频率传递。本发明通过在级联光纤链路可有效提高相位补偿带宽，有效地降低了系统噪底，此外还具有系统结构简单、可靠性高的特点。

技术领域

本发明涉及光纤时间与频率传递，特别是一种级联的光学频率传递装置和传递方法。

背景技术

随着冷原子技术的快速发展，光学原子钟包括光离子钟和光晶格钟的得到了飞速发展，其准确度已经接近10^-19量级，比现有的微波原子钟高至少一个量级以上，已经成为下一代时间频率基准的有力竞争者。目前已发展了多种时间频率传递方式，其中最广泛使用的基于卫星的天基频率传递只能实现10^-15/天的频率传输稳定度。除了基于天基卫星的时间频率传递方式之外，基于光纤链路光学频率传输技术被多次证明是突破现有技术限制、实现长距离传递一种有效解决方案。但是长距离的传递受到光纤时延的限制，会限制系统的补偿带通，导致较差的相位噪声补偿效果。针对以上问题，法国在2015年提出一种中继放大的方案，即在中继站中将一台激光器锁定到该信号光上，以此产生出一个新的传输光分别往上一级和继续向下一级链路传输，实现信号的前后两条链路信号光的放大[N.Chiodo,N.Quintin,F.Stefani,F.Wiotte,E.Camisard,C.Chardonnet,G.Santarelli,A.Amy-Klein,P.E.Pottie,and O.Lopez,Cascaded optical fiber link using the internetnetwork for remote clocks comparison.Optics express,23(26),pp.33927-33937,2015]。通过这种方式可以很好的解决控制带宽和链路容易受干扰的问题。然而，该方案中继站和前后链路都需要相位锁定模块，而这容易导致系统的可靠性下降。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种级联的光学频率传递装置和传递方法。本发明级联站同时获取第一光纤链路和第二光纤链路引入的相位噪声，并通过级联站相位补偿单元同时补偿第一光纤链路和第二光纤链路引入的相位噪声，使得用户端获得相位稳定的光学频率信号，实现了级联的光学频率传递。本发明通过在级联光纤链路可有效提高相位补偿带宽，有效地降低了系统噪底，此外还具有系统结构简单、可靠性高的特点。

本发明的技术解决方案如下：

一种级联的光学频率传递装置，其特点在于，包括本地端、第一光纤链路、级联站、第二光纤链路和用户端；

所述的本地端由第一Y型光耦合器、第一声光移频器、第一射频源和第一法拉第旋转镜组成，所述的第一Y型光耦合器的1端口、2端口、3端口分别与所述的第一声光移频器的第1光学端口、待传递的光学频率输入口、所述的第一法拉第旋转镜相连，所述的第一声光移频器的第2光学端口、射频接口分别与所述的第一光纤链路的1端口、所述的第一射频源的输出端相连；