光纤链路时延波动对频率传递稳定度的影响

在高精度光纤频标传递过程中, 需要对光纤链路引入的相位波动进行测量和补偿, 其中引入的频率串扰是影响频标传递性能因素之一。为评估频率串扰对光纤频标传递性能影响, 建立了频率串扰对频率传递稳定度的影响模型。在光纤链路温度变化条件下, 通过仿真分析和实验研究了频率串扰与稳定度损失之间的关系。结果表明, 频标的稳定度损失与串扰因子和频率有关。串扰因子越大, 信号的阿伦方差曲线整体上移幅度越大, 且串扰因子和稳定度损失峰值近似呈线性关系; 频标频率变化时, 频标传递的长期稳定度并非只受由温度缓慢变化引起

为研究光纤频率传递的稳定度损失，分析了光纤链路时延波动对频率传递稳定度的影响，得出因温度变化引起的链路长度变化、折射率变化和激光器输出波长漂移带来的时延波动是影响频率传递稳定度的主要因素。建立Round-trip时序模型，定量分析时延波动残留，发现因环境温度缓变引入的时延波动可以得到有效补偿，因激光器动态结温度快变导致输出波长漂移引入的时延波动无法有效补偿，是稳定度损失的关键因素。降低激光器动态结温度的变化速率，是提高频率传递稳定度的有效手段。要使时延波动对频率传递稳定度的影响小于10-15 s