单个实验站分布在同步加速器或粒子加速器等大型设施中的远距离。有时它们相距数百米甚至数公里,仍然需要飞秒级别的高时间同步。

为了运行这样的系统,通常通过主时钟提供中央射频(RF),并用于精确同步所有客户端。为此,必须以高精度分发时间信号。

这种时间分发系统的一个明显方法是将电信号直接传递给客户端。然而,这样信号很容易受到温度、湿度等干扰。那么,如何传递信号,避免这种环境影响呢?

为了完成这项任务,全球许多大型科学设施都依赖Cycle的PULSE或WAVE计时系统。他们的基本思想是将RF信号转换为光信号,当长距离分布时,光信号比电磁信号稳定得多。该设施的射频信号被印在激光器上,然后激光信号被耦合到时间稳定的保偏(PM)光纤链路,将信号分发到远程客户端。光纤网络包括反馈系统,用于补偿信号传输时的波动。在客户端站点,时间信号分别用于通过BOC同步远程激光器或通过BOMPD同步微波源(压控振荡器)。

同步加速器

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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. K. Şafak, H. P. H. Cheng, J. Derksen, D. N. Schimpf, A. Berg, A. Berlin, E. Cano, A. Dai, D. Forouher, A. Kalaydzhyan, J. Meier, W. Nasimzada, M. Neuhaus, P. Schiepel, E. Seibel, T. Tilp and F. X. Kärtner, “Large-scale turnkey timing distribution system for new generation photon science facilities,” Proceedings of 38th International FEL Conference, WEP030, pp. 485-487 (2017).

3. K. Şafak, H. P. H. Cheng, J. Derksen, D. N. Schimpf, A. Berg, A. Berlin, E. Cano, A. Dai, D. Forouher, A. Kalaydzhyan, J. Meier, W. Nasimzada, M. Neuhaus, P. Schiepel, E. Seibel, T. Tilp and F. X. Kärtner, “Large-scale turnkey timing distribution system for attosecond photon science facilities,” Technical Digest of CLEO 2017, paper JTu4L.3 (2017).