【摘 要】
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在2015年,针对平方公里阵列射电天文望远镜(SKA)的时频同步需求,提出了适应星形拓扑结构的1f-2f高精度参考频率传输与同步方案.在2015年9月,该方案在SKA南非台址的架空光纤上进行了外场实验,实验结果显示该方案对光纤温度的变化较为敏感,架空光纤温度的剧烈变化引入的噪声不能被系统完全补偿,致使系统频率传输稳定度恶化.通过一系列对比实验和分析,我们将频率传输稳定度的恶化的主要原因归咎于系统中
【机 构】
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精密测试技术及仪器国家重点实验室,清华大学精密仪器系,北京 100084 清华大学物理系,北京 1
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在2015年,针对平方公里阵列射电天文望远镜(SKA)的时频同步需求,提出了适应星形拓扑结构的1f-2f高精度参考频率传输与同步方案.在2015年9月,该方案在SKA南非台址的架空光纤上进行了外场实验,实验结果显示该方案对光纤温度的变化较为敏感,架空光纤温度的剧烈变化引入的噪声不能被系统完全补偿,致使系统频率传输稳定度恶化.通过一系列对比实验和分析,我们将频率传输稳定度的恶化的主要原因归咎于系统中微波器件的泄漏.进而针对此原因改进了原有的1f-2f系统,新的方案在光纤温度变化40℃/天的情况下,稳定度达到4.0×10-14/秒和3.0×10-16/104秒,在光纤温度变化20℃/小时的情况下,稳定度达到3.0×10-14/秒和3.0×10-16/104秒.该实验结果证明,改进的1f-2f系统具有与原始系统相当的稳定度指标,但对大幅度和快速温度变化具有更好的适应性,适用于SKA等国际大科学工程的复杂应用环境.
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