А.Н. Малимон
ФГУП «ВНИИФТРИ», Менделеево, Московская обл.
amalimon@mail.ru
«Альманах современной метрологии» № 3 (8) 2016, стр. 198–268
УДК 621.373.8:621.372.8
В работе описываются методы передачи эталонных сигналов частоты и времени (ЭСЧВ) по волоконно-оптическим линиям связи (ВОЛС). Дается общая характеристика способа передачи радиочастотных эталонных сигналов по волоконно-оптическим линиям связи, направлений исследований по проблеме и методам передачи ЭСЧВ по ВОЛС. Значительное место уделяется схемам передачи ЭСЧВ по ВОЛС с компенсацией и их конкретной реализации в экспериментах различных лабораторий. Один из разделов посвящен передаче ЭСЧВ в телекоммуникационной сети ВОЛС по методу Кихары, учитывая, что дуплексный метод передачи ЭСЧВ в телекоммуникационном канале, предложенный Кихарой, был стимулом последующих исследований по проблеме передачи ЭСЧВ по ВОЛС. Дается теоретическая оценка влияния вариаций температуры линии на точность передачи ЭСЧВ по ВОЛС.
Ключевые слова: стандарты частоты, передача эталонных сигналов частоты и времени по волоконной линии, погрешность передачи эталонных сигналов.
Цитируемая литература
1. C. Vian et al. BNM-SYRTE fountains: resent results. Instr. and Meas. // IEEE Trans/on v. 54, p. 833, 2005.
2. Донченко С.И., Блинов И.Ю., Гончаров А.С., Норец И.Б. Современное состояние и перспективы развития эталонной базы Государственной службы времени, частоты и определения параметров вращения Земли // Измерительная техника, 2015, № 1, с. 3–8.
3. L. Lorini, et al. Recent atomic clock comparisons at NIST. Eur. Phys. // J. Special Topics, v. 163, p. 19, 2008.
4. Charles H. Cox, III. Analog optical links. Theory and Practice. Cambridge University Press 2004. isbn-13 978-0-511-19562-4.
5. Федорова Д.М., Балаев Р.И., Курчанов А.Ф., Троян В.И., Малимон А.Н. Передача эталонных радиочастот по волоконно-оптической линии с электронной компенсацией возмущений // Измерительная техника, 2015, № 9, с. 34-37.
6. Шибаева Д.М., Балаев Р.И., Малимон А.Н. О передаче эталонных частот по оптоволоконной линии с электронной системой компенсации возмущений фазы передаваемого эталонного сигнала. — Метрология в XXI веке / Доклады научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и специалистов, 28 марта 2013. — Менделеево: ФГУП «ВНИИФТРИ», с. 75.
7. Галышев А.А., Каган С.Н., Малимон А.Н., Пальчиков В.Г., Шибаева Д.М. Передача эталонных радиочастот по волоконной линии с оптоэлектронной компенсацией вносимых линией возмущений / Материалы 6-го Междунар. симп. «Метрология времени и пространства», 17–19 сент. — Менделеево: ФГУП «ВНИИФТРИ», 2012, с. 88–93.
8. Lopez O., Amy-Klein A., Daussy C., Chardonnet C., Narbonneau F., Lours M. and G. Santarelli // The European Physical Journal D, v. 48, 2008, p. 35-41.
9. Малимон А.Н., Галышев А.А. Результаты исследований оптоэлектронной системы компенсации возмущений фазы передаваемого по волоконно-оптической линии эталонного сигнала. Метрология в XXI веке / Доклады научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и специалистов, 28 марта 2013. — Менделеево: ФГУП «ВНИИФТРИ», с. 70.
10. Галышев А.А., Каган С.Н., Малимон А.Н., Пальчиков В.Г., Шибаева Д.М. Передача эталонных радиочастот по волоконной линии с оптоэлектронной компенсацией вносимых линией возмущений / Материалы 6-ого Международного симпозиума «Метрология времени и пространства», 17–19 сентября 2012. — Менделеево: ФГУП «ВНИИФТРИ», 2012, с. 88.
11. Calhoun M., Wang R., Kirk A., Diener W., Dick J., and Tjoelker R.L. Stabilized reference frequency distribution for radio science with the cassini spacecraft and the deep space network. — 32nd Annual PTTI Meeting 2000. http://tycho.usno.navy.mil/ptti/ptti2000/paper25.pdf.
12. Huang S., Calhoun M., Tjoelker R. Optical Links and RF Distribution for Antenna Arrays. Proceedings of the 2006 IEEE International Frequency Control Symposium and Exposition. http://trs-new.jpl.nasa.gov/dspace/bitstream/2014/40275/1/06-2522.pdf.
13. Lopez O., Amy-Klein A., Lours M., Chardonnet C. and Santarelli G. High-resolution microwave frequency dissemination on an 86-km urban optical link. arXiv.org.
14. Daussy C., Lopez O., Amy-Klein A., Goncharov A., Guinet M., Chardonnet C., Narbonneau F., Lours M., Chamon D., Bize S., Clairon A., Santarelli G., Tobar M.E., and Luiten A.N. Long-distance frequency dissemination with a resolution of 10–17 // Phys. Rev. Lett., 94, 203904, 2005.
15. Calhoun M., Sydnor R., and Diener W. // The Interplanetary Network Progress Report, IPN PR 42-148, p. 1–11, 2001.
16. Krehlik P., Sliwczynski L., Buczek L., and Lipinski M. Fiber-optic joint time and frequency transfer with active stabilization of propagation delay // IEEE Transaction and Measurement, v. 61, №. 10, October 2012, р. 2845–2851.
17. Sliwczynski L., Krehlik P., Czubla A., Buczek L., and Lipinski M. Dissemination of time and RF frequency via a stabilized fibre optic link over a distance of 420 km // Metrologia, v. 50, 2013, p. 133.
18. Wang B., Gao C., Chen W.L., Miao J., Zhu X., Bai Y., Zhang J.W., Feng Y.Y., Li T.C., Wang L.J. Precise and continuous time and frequency synchronisation at the 5·10–19 accuracy level. — Scientific reports 2012; 2:556. doi: 10.1038/srep00556. Epub Aug 6, 2012. www.nature.com/scientificreports.
19. Sliwczynski L., Krehlik P. and Lipinski M. Optical fibers in time and frequency transfer // Measurement Science and Technology, 21. 2010 (075302), p. 1.
20. Корнева И.А., Локощенко М.А. Многолетние изменения температуры грунта на разных глубинах в Москве / 16–я Международная конф. молодых ученых «СAТЭП –2012» / Тезисы. 28 мая — 1 июня 2012 г., Звенигород, стр. 93. www.ifaran.ru/science/conferences.satep2012/presentations/29_05/Korneva.pdf.
21. Житомирский И.С. Температурный скин-слой земной коры и вечная мерзлота. http://is-zhitomirsky.narod.ru/R_Temperature_Skin_Layer.htm
22. Kihara M. and Imaoka A. SDH-based time and frequency transfer system, in Proc. 9th EFTF, Besancon, France, 1995, p. 317–322.
23. Hisadome К., Kihara M. Gigabit Ethernet-Based Time Transfer System, Electrical Engineering in Japan, 2007, v. 160, № 3.
24. Lopez Olivier, Haboucha Adil, Kéfélian Fabien, Jiang Haifeng, Chanteau Bruno, Roncin Vincent, Christian Chardonnet, Amy-Klein Anne and Santarelli Giorgio. Cascaded multiplexed optical link on a telecommunication network for frequency dissemination // 2010, OPTICS EXPRESS, v. 18, № 16.
25. Lopez Olivier, Haboucha Adil, Chanteau Bruno, Chardonnet Christian, Amy-Klein Anne and Santarelli Giorgio. Ultra-stable long distance optical frequency distribution using the Internet fiber network, arXiv.org. 2012.
26. Lopez Olivier, Kanj Amale, Pottie Paul-Eric, Rovera Daniele, Achkar Joseph, Chardonnet Christian, Amy-Klein Anne and Santarelli Giorgio. Simultaneous remote transfer of accurate timing and optical frequency over a public fiber network. arXiv.org. 2012.
27. Lauf J., Calhoun M., Kuhnle P.F., Sydnor R.L., and Tjoelker R.L. Master clock and time distribution system for the NASA deep space network / 35th Annual Precise Time and Time Interval (PTTI) Meeting, 2003, p. 371.
28. Ebenhag S.C., Jaldenhag K., Jarlemark P., Hedekvist P.O., Emardson R., Lothberg P. Time Transfer Using an Asynchronous Computer Network: Results from a 500 km Baseline Experiment / Proc. 38th Annual Precise Time and Time Interval (PTTI) Meeting, 2007, p. 477.
29. Ebenhag S.Ch., Jarlemmak K., Emardson R., Hedekvist P.O., Jardehag P., Lothberg P. Time Transfer over a 560 km fiber link, presented at the 22nd European Frequency Time Forum, Toulouse France, p. 130, 2008.
30. Smotlacha V., Kuna A., and Mache W. Time Transfer In Optical Network, in Proceedings of the PTTI, 2010.
31. Иванов А.В., Моховиков Н.В. и др. Аппаратура распределения сигналов времени (АРСВ). Технические условия ИФПМ. 465275.020 ТУ.
http://www.alto-spb.ru/index.html? http://www.alto-spb.ru/arsv.html
33. Иванов А.В., Моховиков Н.В., Каган С.Н., Малимон А.Н., Пестерев С.В., Пальчиков В.Г., Галышев А.А. Сличения территориально удаленных эталонов времени и частоты с применением волоконно-оптических линий связи. — Труды ИПА РАН, вып. 23, 2012, с. 131–135.
33. Piester D., Fujieda M., Rost M., Bauch A. Time transfer through optical fibers (TTTOF): first results of calibrated clock comparisons / Proc. 41st Annual Precise Time Interval (PTTI), 2009.
34. Ma L.S., Jungner P., Ye J., and Hall J.L. // Optics Letters, v. 19, № 21, 1994., p. 1777–1779.
35. Hanssen J.L. Time Service Dept., US Naval Obs., Washington, DC, USA; Crane S.G.; Ekstrom C.R. One-way two-color fiber link for frequency transfer. Frequency Control Symposium (FCS), 2012, IEEE International.
36. Hedekvist P.O. and Ebenhag S.C. Time and Frequency Transfer in Optical Fibers. Recent Progress in Optical Fiber Research, Dr Moh. Yasin (Ed.) p. 371–386. ISBN: 978-953-307-823-6, InTech, www.intechopen.com.
37. Grosche G., Terra O., Predehl K., Hozwarth R., Lipphart B., Vogt F., Sterr U., and Schantz H. Optical frequency transfer via 146 km fiber link with 10–19 relative accuracy. arXiv.org. 2007.
38. Predehl K., Grosche G., Raupach S.M.F., Droste S., Terra O., Aintis J., Legero Th., Hansch T.W., Udem Th., Hozwarth R., and Schantz H. A 920-Kilometer optical fiber link for frequency metrology at the 19th decimal place. Scince, v. 336, 2012. www.scincemag.org.
39. Fujieda M., Kumagai M., Nagano S., Gotoh T. UTC (NICT) signal transfer system using optical fiber / Proc. of the 9th NICT IVS TDS Symp, 2010, № 31, р. 17–20. [Электрон. ресурс] http://www2.nict.go.jp/aeri/sts/stmg/ivstdc/news_31/pdf/tdcnews_31.pdf
(дата обращения 01.01.2015).
40. Powers Edward, Wheeler Paul, Judge David, Matsakis Demetrios. Hardware delay measurements and sensitivites in carrier phase time transfer / Proceedings of 30th Annual Precise Time and Time Interval (PTTI) Meeting. 1998, p. 293.
41. Балаев Р.И., Шибаева Д.М., Малимон А.Н., Курчанов А.Ф. Характеристики фазостабильных коаксиальных и оптических кабелей, используемых для передачи информации об эталонном времени и частоте // Альманах современной метрологии, Менделеево: ВНИИФТРИ, 2015, № 2, с. 165–179.
42. Bousonville M., Bock M.K., Felber M., Ladwig T., Lamb T., Schlarb H., Schulz S., Sydlo C., Hunziker S., Kownacki P., Jablonski S. New phase stable optical Fiber. Procceadings of BIW2012, Newport News, VA USA. (MOPG033), 2012, p. 101–103.
43. Furukawa electric. Phased Stabilized Optical Fiber Cable (PSOF).
www.specialtyphotonics.com/images/pdf/brochures/PSOF%20Brochure.pdf
44. Linden Photonics, Inc. Phase Stabilized STFOC.
www.lindenphotonics.com/documents/2013/Phase%20Stabilized%20STFOC.pdf.
Статья в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.
Оформить подписку и купить печатные номера журнала у издателя.