例如,望远镜用于接收来自遥远天体的辐射。

对于望远镜的分辨率来说,天线的直径是决定性的。然而,建造尺寸巨大的天线成本高昂,并受到静态问题的限制。多个天线阵列可以克服大型望远镜的结构限制。天线分布在一个区域上,由单个天线测量的信号通过干涉测量法进行组合。这样,可以实现几公里甚至更多的有效直径,从而提高分辨率。为了实现“图像”的干涉重建,信号必须具有共同的时基。但是如何确保单个信号的准确“时间戳”呢?

这种望远镜系统通常使用稳定的主时钟信号,例如提供RF信号作为本地时间的MASER。这个本地时间也可以与通过卫星提供的世界通用时间同步。但是,这种高度精确的时间信号需要分发到望远镜的远程部分,而不会引入任何干扰和时间抖动。在这里,Cycle的PULSE时间分配系统提供了一种最先进的解决方案。

它将RF信号传输到光学区域,并通过光纤链路网络将其分发到天线。详细来说,平衡光学微波相位检测器(BOMPD)将主时钟信号精确同步到用作光学主振荡器(OMO)的低噪声锁模激光器。然后,光时间信号通过保偏稳定光纤分配给客户端。提供了一种具有光学延迟线和平衡光学互相关器(BOC)的反馈系统,用于补偿传输过程中影响信号的环境波动。时间信号可以被转换为各个天线处接收到的RF信号的高度精确的时间戳。这样,像PULSE这样的光学时间系统可以为探索宇宙做出贡献。

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References

1. M. Xin, K. Şafak, and F. X. Kärtner, “Ultra-precise timing and synchronization for large-scale scientific instruments,” Optica 5 (12), 1564-1578 (2018).

2. M. Xin, K. Şafak, M. Y. Peng, A. Kalaydzhyan, W. Wang, O. D. Mücke and F. X. Kärtner, “Attosecond precision multi-kilometer laser-microwave network,” Light Sci. Appl. 6 (1), e16187 (2017).

3. F. X. Kärtner, K. Shafak, and M. Xin, “Timing and Synchronization in Large-Scale Facilities,” Proceedings of European Conference on Optical Communication (2018).