[发明专利]光纤时间传递波分复用不对称延迟的消除方法

摘要

一种光纤时间传递波分复用不对称延迟的消除方法，由测量时间传递控制端到用户接收端两个不同波长传输延迟差、测量时间传递控制端到用户接收端闭环传输延迟ΔT、时间传递控制端到用户接收端单向传输延迟的计算和补偿步骤组成。本发明采用波分复用技术和两种不同波长的激光器，其中一个波长为λ1的光信号作为时间传递的主要信道，连续向用户端传递时间信号。另一个波长为λ2的光信号作为时间传递的辅助信道，交替进行双向传递，交替传递的时间是根据环境条件，精度要求来选择。本发明在光纤时间传递的两端同时进行时差测量，并将测量结果进行传递，计算，最终，消除不同波长的不对称延迟。本方法同样适用光纤双向时间传递不对称延迟的消除。

主权项

一种光纤时间传递波分复用不对称延迟的消除方法，其特征在于它是由下述步骤组成：(1)测量时间传递控制端到用户接收端两个不同波长传输延迟差在时间传递控制端，将原子钟来的1pps信号经编码调制器调制的射频信号分两路输出，一路输出到激光器1，另一路输出到激光器2，激光器1将射频信号调制成波长λ1的光信号输出到波分复用器1，激光器2将射频信号调制成波长λ2的光信号输出到光学选择开关1，在光学选择开关1的1、2端接通，光学选择开关1、3端断开时，波长λ2的光信号输出到波分复用器1，波分复用器1将波长λ1的光信号和波长λ2的光信号馈入光纤，经光纤传输到用户接收端的波分复用器2；波分复用器2将波长λ1的光信号输出到光电转换器1，光电转换器1将输入的光信号转换成射频信号输出到解调解码器1和激光器3，解调解码器1将射频信号解调成1pps信号输出到时间间隔计数器2；波分复用器2将波长λ2的光信号输出到光学开关2，这时光学开关2的1、3端接通，光学开关2的1、2端断开，将波长λ2的光信号输出到光电转换器2，光电转换器2将输入的光信号转换成射频信号输出到解调解码器2，解调解码器2将射频信号解调成1pps信号输出到时间间隔计数器2，时间间隔计数器2对两个1pps信号进行时间差测量，测量结果是波长λ1与波长λ2光信号的传输延迟差Δt；上述的λ1光信号和λ2光信号的波长范围是1550nm或1331nm通用光纤通信波段；(2)测量时间传递控制端到用户接收端闭环传输延迟ΔT在用户接收端，激光器3将射频信号调制成波长λ2的光信号输出到光学选择开关2，将光学开关2的1、2端接通，光学选择开关2的1、3端断开，波长λ2的光信号输出到波分复用器2，波分复用器2将波长λ2的光信号溃入光纤，经光纤将波长λ2的光信号回传到时间传递控制端的波分复用器1，波分复用器1将波长λ2的光信号输出到光学选择开关1，将光学开关1的1、3端接通，光选择开关1的1、2端断开时，波长λ2的光信号输出到光电转换器3，经光电转换器3转换成射频信号输出到解调解码器3，解调解码器3将射频信号解调出回传的1pps秒脉冲信号，回传的1pps脉冲信号与原子钟来的1pps信号同时送给时间间隔计数器1进行时间差测量，测量结果为时间传递控制端到用户接收端闭环传输延迟ΔT；(3)时间传递控制端到用户接收端单向传输延迟的计算和补偿从时间传递控制端到用户接收端波长λ1的光信号传输延迟为ΔT1，波长λ2的光信号传输延迟为ΔT2，则ΔT2‑ΔT1＝ΔtΔt是两个不同波长不对称性差值，为时间间隔计数器2的测量结果；由于激光器2与激光器3采用相同波长λ2，因此ΔT1+ΔT2＝ΔTΔT是时间传递控制端到用户接收端闭环传输延迟，为时间间隔计数器1的测量结果。按下式进行计算：ΔT‑Δt＝(ΔT1+ΔT2)‑(ΔT2‑ΔT1)＝2ΔT1得 ΔT 1 = ΔT - Δt 2 在时间传递控制端，编码调制器接收到时间间隔计数器1送来的闭环传输延迟数据ΔT，和从用户接收端传来的两个不同波长不对称性差值Δt，计算出波长λ1传输延迟ΔT1，消除了两个不同波长的传输延迟的非对称问题，并根据传输延迟ΔT1进行前置补偿。用户接收端就可以获得与时间传递控制端相同步。