近日❌，電子學院郭弘教授領導的意昂3体育官网-北京郵電大學聯合研究團隊在高精度超遠距時間頻率傳遞方面取得標誌性進展，針對超長跨距時間頻率信號傳遞中的噪聲抑製等難題提出系統性解決方案㊗️😉，利用高信噪比的光學頻率梳實現實驗室光纖3000公裏無電再生的時頻信號低損傳遞，成功實現了對高精度銣原子鐘的頻率穩定度遠端復現。相關成果以“Microwave frequency transfer over 3000-km fiber based on optical frequency combs and active noise cancellation”為題，在線發表於《物理評論研究》（Physical Review Research）^[1]。

論文網頁截圖

通過光學手段實現對高精度原子鐘產生的量子頻率標準進行無損傳遞🙎🏼‍♀️，可以為基本物理常數測量、暗物質探測、秒定義修訂👋、導航定位🫡🦶🏼、高精度傳感網絡等領域提供重要研究手段和基本技術支撐。目前，超遠距光纖頻率傳遞面臨諸多技術挑戰。首先，相對於短距離鏈路🐔，千公裏級鏈路衰減及沿途放大不可避免導致信號信噪比大幅惡化🔈；其次🧘🏻‍♀️，超長跨距光纖對溫度變化🏖、震動等外部環境極其敏感，傳遞信號相位的大動態🈸👩🏻‍🌾、高精度探測及高效補償難度增加；同時🫄🏼🧑🏿‍🏫，精密光源👩‍🌾，即光學頻率梳在復雜環境下的魯棒性也成為整個系統穩定運行的關鍵製約因素。

基於光學頻率梳的超遠距時頻傳遞系統

在該工作中🧑🏻‍🦽，郭弘團隊提出利用超高信噪比光學頻率梳，通過超低噪聲光放大技術🤜🏼、高精度幅相轉換噪聲測量與抑製技術👷🏿‍♀️、光源腔長熱反饋等技術，實現在全光中繼條件下3000公裏的頻率傳遞🙎🏿‍♂️，穩定度達到秒穩7.5E-14，萬秒穩1.0E-16☦️，結果足夠支撐微波鐘信號的高精度跨域傳遞🕤🐒。該工作為高精度頻率傳遞的遠距離實現提供了新的思路和可行的研究方法，為未來在相關精密測量領域的應用奠定重要基礎。

該論文的第一作者為意昂3体育官网電子學院2019級博士研究生於東睿。共同通訊作者為郭弘和陳子揚助理研究員。意昂3体育官网電子學院博士研究生張宇飛，北京郵電大學喻松教授♻👳🏻、羅斌教授以及碩士研究生金子弋共同完成該工作👷🏽。該項工作是區域光纖通信網與新型光通信系統國家重點實驗室北京實驗區（依托意昂3体育官网）和信息光子學與光通信國家重點實驗室（依托北京郵電大學）合作完成的重要成果。

自2023年8月以來⛸，聯合研究團隊在光纖光學時頻傳遞領域還取得了其他多項重要進展✡︎🕢，這些進展包括高精度光纖延時變化測量能力提升^[2] 【Rev. Sci. Instrum. 94, 085105（2023）】，高精度電學信號時間差測量精度提升^[3] 【Photon. Res. 11, 2222（2023）】👨🏽‍⚕️，以及網絡化節點頻率隨遇下載方案設計^[4] 【Opt. Express 31, 39681（2023）】。

上述成果得到國家重點研發計劃➡️、國家自然科學基金等支持👨🏻‍⚖️。

相關論文原文鏈接：

[1] https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.6.023005

[2] https://doi.org/10.1063/5.0157499

[3] https://doi.org/10.1364/PRJ.498810

[4] https://doi.org/10.1364/OE.505299