基于光纤链路的高精度时间频率传输与同步

 在清华大学与中国计量科学研究院之间往返80 km 的商用光纤链路上进行了时间频率同时传输与同步实验.采用时间频率同时传输与同步的方法,获得了7×10^-15/s,5×10^-19/d 的频率传输稳定度结果;通过在发射端主动探测并补偿时间脉冲信号在光纤中传输的时间延迟,实现了±50 ps 的时间同步稳定度指标.鉴于目前基于光纤链路的频率传输方案均受限于点对点传输的问题,设计并完成了可多点下载的频率接收系统,使时间频率传输与同步网络的建设成为可能.     

星载原子钟磁致频移影响在轨评估

星载原子钟作为磁敏感设备,外界磁场变化会导致星载原子钟输出频率发生变化.本文采用星载主备原子钟比相法评估了10颗配置星载氢原子钟的MEO导航卫星原子钟频率稳定度,短期稳定度平均值优于1×10^?12τ^?1/2,天稳均优于7×10^?15.基于该稳定度水平,本文针对导航卫星原子钟磁致频移进行了初步评估,得到磁力矩器工作情况下原子钟磁致频移达到1×10^?13量级,磁力矩器持续工作1 h将引起钟差预报误差0.4 ns.本文将在轨磁力矩器工作状态等效为磁致频移噪声,仿真分析了其对星载原子钟稳定度的影响,仿真结果表明,该磁致频移噪声将恶化星载原子钟长期稳定度,尤其对稳定度更高的原子钟恶化更明显.本文最后就如何降低磁致频移对星载原子钟的影响进行了讨论.     

精密时间间隔计数器的研制

在光纤时间传递研究中,为了实现光纤传输时间延迟的精密补偿,必须对光纤时间传输延迟进行精密测量.我们研制了具有自主知识产权的＂NTSC312精密时间间隔计数器＂,该设备可以对时间间隔、脉冲宽度、脉冲周期进行测量,测量范围：1ns～1s,测量分辨率：1ps,测量精度：优于10ps.     

用于北斗三号卫星导航系统的星载铷原子钟特性

本文介绍用于北斗三号卫星导航系统的星载铷原子钟主要设计特点和性能指标.铷原子钟频率稳定度主要取决于原子跃迁信号信噪比、电路噪声和原子体系的物理环境效应.为提高原子信号信噪比,物理系统采用了微波场方向因子高于0.9的开槽管微波腔和Xe气启辉的铷光谱灯,并采用了光学滤光和同位素滤光双重滤光方案.电路系统采用了低相噪微波链路,交互调制噪声对铷原子钟稳定度的影响被控制在4.9×10^-13/τ^1/2水平.通过工作参数优化,将物理环境效应对天频率稳定度的影响降低到3×10^-15以下.研制了高精度和甚高精度两型号星载铷原子钟.高精度铷原子钟典型指标为短稳1.5×10^-12/τ^1/2,万秒稳1.3×10^?14,天稳9.4×10^-15;甚高精度铷原子钟典型指标为短稳6.1×10^-13/τ^1/2,万秒稳7.1×10^-15,天稳3.9×10^-15.本文还分析了铷原子钟最新研究进展,预期铷原子钟的性能还可以进一步提升.     

原子频标光纤长距离传递的稳定度损失分析

为研究利用长距离光纤链路进行原子频标传递遭受的稳定度损失,建模分析了光纤传输系统中强度噪声、色散和温度对光纤频标传递系统的影响。分析结果表明,除强度噪声外,其他因素的影响大小均与频标频率值无关;气温导致光纤链路长度的变化是劣化长期稳定度的主要因素,必须利用数十纳秒范围的高分辨率时延补偿才能保证频标的无损传递;激光器的频率噪声和光纤色散的综合作用会劣化频标传递的中短期稳定度,但可以通过色散控制与补偿技术抑制消除其影响;强度噪声是影响原子频标短期稳定度的主要因素,对于10 MHz的频标信号而言,接收端信噪比在110 dB以上才能保证原子频标秒稳定度损失优于10-13/s。     

一个二元二次同余方程解的计数

设n是任意正整数,令Z_n是模n的剩余类环,并且Z^*_n是模n的即约剩余类环,即Z^*_n={s:1≤s≤n, gcd(s,n)=1}。通过利用同余理论与指数和的相关结果来研究集合T(a,b,c,n)={(x,y)∈(Z^*_n)²:ax²+by²+c≡0 mod n}的元素个数并给出集合T(a,b,c,n)元素个数的确切计算公式。     

中子辐照对纳米金刚石颗粒的影响——Raman光谱分析

利用Raman光谱对经中子辐照处理的纳米金刚石微粉进行了分析,中子能量为0.5～10MeV,辐照剂量10¹⁶～10¹⁷ n·cm^-2。中子辐照引起缺陷及应力使Raman峰发生宽化和红移。同时,在中子引入的能量的作用下,纳米金刚石中部分sp²杂化的石墨相转变为sp³杂化的金刚石相。     

实验研究铝在TPa压力下的状态方程

利用脉宽为1.2 ps, 功率密度约为10¹⁴ W/cm², 中心波长为785 nm的啁啾脉冲激光聚焦作用于500 nm厚的铝膜表面, 在其中激发一强冲击波. 利用从主脉冲分出的一小部分啁啾脉冲激光构成Michelson干涉仪对冲击波到达靶背面时的卸载速度进行同步诊断. 抽运光、探测光之间的时间测试精度优于100 fs, 因而可以准确测量冲击波通过500 nm厚靶材的平均速度. 冲击波卸载速度的精确测量得益于啁啾脉冲的超快时间分辨能力. 实验结果表明, 在以上实验条件下, 冲击波的平均速度为(15.15±0.3)km/s, 冲击波卸载时初速约为15.24 km/s, 对应的冲击波波后压力约为0.3 TPa.     

连续时间Guichardet-Fock空间中修正随机梯度算子的性质

讨论了连续时间Guichardet-Fock空间L²(Γ;η)中修正随机梯度算子及修正点态随机梯度算子族{_s;s∈R₊}的性质。讨论表明:修正随机梯度算子是L²(Γ;η)中的稠定无界线性算子,而修正点态随机梯度算子族{_s;s∈R₊}及其共轭族{^*_s;s∈R₊}是L²(Γ;η)中的有界线性算子,具有很多性质:满足典则反交换关系和幂零性;{_s;s∈R₊}与{^*_s;s∈R₊}的不等时复合可交换,即_s^*_s=^*_ss,对∠s≠t;同时{^*_ss;s∈R₊}是L²(Γ;η)上一族正交投影。另外,利用{_s;s∈R₊}和{^*_s;s∈R₊},构造了L²(Γ;η)上一个酉算子群。     

基于二级MZM相干调制实现高速长距离RoF通信

提出并计算机仿真证明了基于二级光电双臂相干调制及双二进制光信息编码技术实现超高速超长距离光纤微波传输(Radio over Fiber)的系统设计方案. 通过第一级光电双臂相干调制构建光双二进制信号,其信号占用频谱带宽比NRZ码降低50%. 通过第二级光电双臂相干调制加载40 GHz超高频载波信号,实现光纤微波传输. 计算机仿真结果分析表明:CW激光光源发射功率为0 dBm,经过多级EDFA光信号放大与色散补偿光纤,在色散系数为17 ps/(nm·km),衰减系数为0.2 dB/km的标准单模光纤中单通道传输,系统码元传输速率可达40 Gb/s、传输距离1 500 km以上.     

光纤拉曼放大器双瑞利散射噪声特性分析

分析了光纤拉曼放大器（FRA）双瑞利散射（DRS）噪声特性;给出了噪声在拉曼光纤中的传输模型,基于噪声功率分析,得到了信号瑞利散射噪声功率之比和功率代价的表达式,信号的DRS和原信号一起到达接收机,导致交调,使接收机的灵敏度降低。     

城市烟雾层大气光学特性的研究

利用一次外场试验中两个不同高度上的太阳辐射观测资料,计算了城市烟雾层大气平均光学特性参数。经对比分析,与Ｍｉｅ理论计算的结构基本一致。计算所得兰州冬季城市烟雾层大气的平均吸收系数为０．１５８／ｋｍ,散射系数为０．４１０／ｋｍ,后向散射系数为０．０３５／ｋｍ。烟雾层内气溶胶和平均吸收系数为０．１３３／ｋｍ,散射系数为０．４０４／ｋｍ。,后向散射系数为０．０２８／ｋｍ,水汽吸收和瑞利散射对烟雾层内太阳     

光纤光栅及电色散补偿技术在光纤通信中的应用

制约光纤通信最关键的因素是光纤的色散和非线性效应,采用光域和电域相结合的补偿技术,即在传输链路中采用光纤光栅补偿技术,在接收端采用电色散补偿技术,成功补偿了10GB／sNRZ信号系统中1270kmG．652光纤的色散．在入纤光功率较高的情况下,光电补偿系统抵抗非线性作用的能力明显优于全光补偿系统,同时能保持较高的系统Q值,有利于实现对现有光纤通信系统的升级和扩容．     

通过光电相位调制和光纤光栅滤波实现RadiooverFiber传输系统设计

提出并模拟证明了基于电光相位调制(PM)和布拉格光纤光栅(FBG)实现受抑光载波的双边带(DSBOCS,Double -Sideband with Optical Carrier Suppression)的双向Radio over Fiber (RoF)传输系统网络设计方案.激光光源置于中心站,载有信息的光信号通过光纤...     

Dispersion Compensation of 180-km 10-Gb/s Transmission System Using Chirped Fiber Grating

IntroductionIncreased telecommunication capacities requireoptical fiber communications with high- bit ratesand large capacities.The development of erbiumdoped fiber amplifiers (EDFA ) resolved theproblem of fiber loss and made long- distancetransmission w…     

光纤陀螺中光源谱特性对后向散射的影响

就应用不同光谱特性的光源在光纤陀螺中所产生的瑞利后向散射噪声作了理论上的分析,并对用掺铒光纤超荧光宽带光源在光纤陀螺中的后向散射噪声也进行了分析比较,分析表明直接用光谱谱型付里叶变换法和用光谱模拟近似法计算后向散射噪声大小,结果十分接近。     

基于双二进制编码的单工光通信系统设计及其仿真模拟

模拟仿真了一种新型编码的光通信系统，系统采用了双二进制码(DB Duo-binary)电信号作为调制信号，激光脉冲作为载波信号，用非相干外调制技术作为调制方式.软件模拟仿真结果显示，采用双二进制调制编码的光通信系统,光源发射功率为5dBm，途中无光放大，在色散系数为17ps/nm/km，衰减系数为0.2 dB /km的单模光纤中，系统码元传输速率可达20Gbit/s、传输距离20km以上.采用双二进制编码技术的光通信系统比传统的光通信系统具有更大的传输容量、较低的误码率, 并且在一定程度抑制了色散效应.     

光孤子在光纤中传输的实验研究

设定了光孤子传输的实验系统，采用色散搭配技术进行光孤子传输实验，利用光纤光栅滤波器消除DFB—LD的红移啁啾，得到变换限制脉冲。通过比较一阶孤子传输前后的自相关曲线和传输前后的频谱图，说明实验系统成功实现了一阶孤子无畸变传输34km。