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本報訊 中國科學技術大學潘建偉(wei) 院士及張強、彭承誌、薑海峰等實現遠距離高損耗自由空間高精度時間頻率傳(chuan) 遞實驗，在大氣噪聲、鏈路損耗、傳(chuan) 輸延遲效應等多角度仿真高軌衛星星地高精度時頻傳(chuan) 遞，驗證了基於(yu) 中高軌衛星實現萬(wan) 秒E-18量級穩定度的星地時頻傳(chuan) 遞的可行性，為(wei) 未來空間光頻標科學實驗及洲際光鍾頻率傳(chuan) 遞和比對奠定了基礎。該成果近日在線發表於(yu) 《光學》。
高精度時頻傳(chuan) 遞和比對技術，在計量科學、相對論檢驗、引力波探測、廣域量子通信、深空導航定位等方麵具有重要應用價(jia) 值。由於(yu) 其具有最高準確度，頻率標準在精密測量和國際計量體(ti) 係中居於(yu) 核心地位。目前，新型光頻標技術精準程度優(you) 於(yu) 原有“秒”定義(yi) 頻標兩(liang) 個(ge) 數量級。國際計量組織計劃2026年討論“秒”定義(yi) 變更，技術路線圖的重要一環就是洲際E-18量級光頻標的時間頻率比對。超長距離高精度時頻傳(chuan) 遞和比對，是目前國際計量和精密測量亟須解決(jue) 的難題，星地傳(chuan) 遞方式被認為(wei) 是解決(jue) 該問題的最可行方案。
潘建偉(wei) 團隊選用雙光梳線性光學采樣的時間測量技術路線。相對於(yu) 多頻微波、單光子等測量方法，該路線兼具高測量分辨率和斷光續傳(chuan) 可靠性等優(you) 點，但實現方式較為(wei) 複雜。他們(men) 全麵分析了星地鏈路損耗、多普勒效應、鏈路時間非對稱、大氣引入噪聲等因素，認為(wei) 高軌衛星鏈路具有更長的過境和共視時間、更低的多普勒效應，更有利於(yu) 實現高穩定的星地時頻比對和傳(chuan) 遞鏈路。
基於(yu) 此，該團隊從(cong) 大氣噪聲、鏈路損耗和延遲時間方麵，設計了高軌星地時頻傳(chuan) 遞鏈路模擬實驗；通過低噪聲光梳放大等一係列關(guan) 鍵技術攻關(guan) ，在上海市區搭建16公裏水平大氣自由空間高精度的雙光梳時頻傳(chuan) 遞鏈路，在72分貝平均鏈路損耗和模擬長達1秒鏈路傳(chuan) 輸延遲下，成功實現了遠距離高損耗自由空間高精度時頻傳(chuan) 遞。（桂運安）
相關(guan) 論文信息：
https://doi.org/10.1364/OPTICA.413114
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