Fázově koherentní přenos stabilní optické frekvence Brno - Praha po optickém vlákně délky 306 km

0459765 - ÚPT 2017 RIV CZ cze J - Článek v odborném periodiku
Číp, Ondřej - Čížek, Martin - Pravdová, Lenka - Hucl, Václav - Řeřucha, Šimon - Hrabina, Jan - Mikel, Břetislav - Lazar, Josef - Vojtěch, J. - Smotlacha, V.
Fázově koherentní přenos stabilní optické frekvence Brno - Praha po optickém vlákně délky 306 km.
[Phase-coherent transfer of stable optical frequency from Brno to Prague via 306 km long optical fiber.]
Jemná mechanika a optika. Roč. 61, 4-5 (2016), s. 91-97. ISSN 0447-6441
Grant CEP: GA ČR GB14-36681G; GA MŠMT(CZ) LO1212; GA MŠMT ED0017/01/01
Institucionální podpora: RVO:68081731
Klíčová slova: laser * optical fiber * optical and frequency transfer * optical frequency standard
Kód oboru RIV: BH - Optika, masery a lasery

Díky rozvoji komunikačních technologií pro internet jsou nyní dobře propojena velká města i metropolitní sítě optickými vlákny, čímž lze zajistit čistě fotonický přenos signálů na vzdálenost až stovek kilometrů. Od poloviny devadesátých let minulého století probíhá intenzivní výzkum v oblasti přenosu stabilních frekvencí pomocí optických vláken, který je nezbytný pro vzájemná dálková porovnávání normální optické frekvence. Aby však bylo možné přenášet optické frekvence přes běžné fotonické datové sítě, je nezbytné kompenzovat dopplerovský posuv, který je ve vláknech indukován působením vnějších vlivů, jako jsou zejména změny teploty, či akustické a mechnické vibrace prostředí, ve kterém jsou vlákna uložena. V práci představujeme vybrané techniky kompenzace těchto nežádoucích efektů. Dále prezentujeme vlastní realizaci optické soustavy a měření dosažených parametrů fázově koherentního přenosu optické frekvence normálového laseru pracujícího na vlnové délce 1540,5 nm z pracoviště Ústavu přístrojové techniky AV ČR v Brně do prostředí poskytovatele fotonických služeb CESNET v Praze po optickém vlákně délky 306 km. Součástí výsledků je i verifikace měření změn dopravního zpoždění pomocí obousměrného simultánního přenosu signálů 1PPS z přístrojových atomových hodin umístěných v obou lokalitách po stejném optickém vlákně.

Thanks to the development of fiber optic technologies for the Internet, large cities and metropolitan networks are now well connected through the fiber optic technology. Since the mid-nineties of the last century a rapid research in the transmission of stable frequencies via optical fibers has been introduced. It is necessary for mutual remote comparison of optical frequency standards via optical fibers. But in order to transmitting optical frequencies through photonic data networks, the key task is to compensate the Doppler shift that is induced in the fibers by external influences, such as practiculary changes in the temperature or acoustic noise and mechnical vibration environment in which the fibers are installed. In this work we present some techniques to compensate these unwanted effects. Furthermore, we present the realization of an optical system and measurement parameters achieved by the phase-coherent optical transmission of the optical frequency standard working at a wavelength of 1540,5 nm. The optical grequency dissemination with the stable transport delay has established on the fiber optic link leading from the Institute of Scientific Instruments ASCR Brno to headquarters of national provider CESNET in Prague over the optical fiber with the length of 306 km. The work includes the verification and measurement of changes of the transport delay using simultaneous bidirectional transmission of 1PPS signals from the instrument based atomic cloks placed in both ends of the same optical fiber.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0259959