O Prof. Pan Jianwei e seus colegas da Universidade de Ciência e Tecnologia da China da Academia Chinesa de Ciências investigaram o espaço livre de grande perda, disseminação de freqüência de tempo de alta precisão entre locais remotos, simulando links de alta precisão, tempo, freqüência, alta órbita, satélite e solo, na perda de canal, ruído atmosférico, e efeitos de atraso de transmissão.

Este experimento de link mostra que a instabilidade da transferência de tempo-frequência através de um satélite em órbitas terrestres médias-altas pode chegar a 10 ^-18 às 10, 000 s, permitindo o desempenho potencial de relógios atômicos ópticos e comparação intercontinental de relógios terrestres. O estudo foi publicado na revista Optica .

As técnicas de disseminação e comparação de frequência de tempo de alta precisão aplicam-se a todos os tipos de sistemas de medição de precisão em grande escala. Atualmente, os sistemas padrão internacionais de metrologia estão em fase de quantização. O padrão de frequência está no centro dos sistemas de medição de precisão e metrologia internacional. Outras quantidades físicas básicas, exceto a quantidade de matéria (mol), são direta ou indiretamente atribuídas à frequência. Por outro lado, as novas tecnologias de padrão de frequência óptica se desenvolvem rapidamente, cuja precisão é duas ordens de magnitude melhor do que a do padrão de frequência de segunda definição original.

A parte mais importante do roteiro técnico da mudança da segunda definição é definir a comparação intercontinental de tempo-frequência com o padrão de frequência óptica em 10 ^-18 nível. Ter uma comparação ou disseminação de freqüência de tempo e ultra-longa distância de alta precisão é um problema não resolvido, enquanto o link satélite-solo é reconhecido como a solução mais viável.

Neste estudo, os pesquisadores usaram um método de medição de tempo de amostragem óptica linear dual-comb. Em comparação com o método de onda contínua ou de link de fóton único, este link complexo tem a vantagem de alta resolução de tempo e grande alcance ambíguo.

Os pesquisadores primeiro analisaram de forma abrangente os parâmetros, como a perda de link satélite-solo, Efeito Doppler, assimetria do tempo de ligação, e ruído da atmosfera, e descobriram que os links de alta órbita permitem uma comparação ou disseminação de tempo-frequência mais estável, aproveitando a longa duração, uma grande faixa de visão comum, e os efeitos relativísticos mais baixos.

Então, eles realizaram um experimento de transmissão de tempo e frequência de satélite de alta órbita para simular links com a perda de link, ruído da atmosfera, e efeitos de retardo.

Por meio da amplificação do pente óptico de baixo ruído, caminho óptico de interferência dual-comb de baixa perda e alta estabilidade, e amostragem linear de alta sensibilidade e alta precisão, os pesquisadores construíram um espaço livre atmosférico horizontal de 16 quilômetros e um link de transmissão de freqüência de tempo e tempo dual-comb de alta precisão em Xangai. O link de transmissão de frequência percebeu uma instabilidade de 4 10 ^-18 às 3, 000 s com uma perda média de 72 dB e um atraso de link de 1 s.

Com base nesses resultados, eles esperavam que a instabilidade da transferência de tempo-frequência por meio de um link satélite-solo de alta órbita pudesse chegar a 10 ^-18 às 10, 000 s.