Joint time and frequency dissemination network over delay-stabilized fiber optic links
提出了一种基于光纤的树形分支多用户精确时频分发方案。通过该方案，可以在光纤上的任何地方轻松在线访问超稳定信号，而不会影响其他站点。该方案通过实验进行了测试，在该实验中，调制的频率信号和同步的时间信号被传输到多个远程站点的延迟稳定的光纤链路，超过50公里长。结果表明，在1 s和10000 s时，其相对稳定性分别为5E-14@1s和2 E-17@10000s。同时，与各站点相比，时间同步精度小于80 ps。这些结果为时频联合传播网络系统的实际应用奠定了基础。
2015-01-22 physics.optics
Regeneration of Airy pulses in fiber-optic links with dispersion management of the two leading dispersion terms of opposite signs
利用色散管理的方法，对两个色散项符号相反的周期交替光纤段进行自加速截断艾里脉冲的再生。结果表明，对于这样的色散管理方案，脉冲的加速方向在每个周期内被反转两次。在该方案中，系统在每个光纤部分的中心具有光热点，其中光脉冲的能量被紧密地聚焦在短的时隙中。全面的数值研究表明，一个长期持续的传播下，也有很强的光纤克尔非线性的影响。
2014-03-28 physics.optics
Optical frequency transfer via a 660 km underground fiber link using a remote Brillouin amplifier
在通过光纤的长距离光学连续波频率传输中，远程双向Er $^+$掺杂光纤放大器通常用于减轻信号衰减。我们展示了第一次使用远程光纤布里渊放大器，放置在一个服务器室沿链路的光频率的超稳定传输。使用它作为远程放大的唯一手段，在一个660公里的地下光纤环路上，我们在放大之间桥接了250公里和160公里的距离。在几天的不间断测量中，我们发现频率传递的不稳定性（具有1 s门控时间的$Λ$加权数据的艾伦偏差）为大约$1\times10^{-19}$，并且对于长于3000 s的平均时间更小。修正的Allan偏差在100 s的平均时间达到$3\times10^{-19}$，对应于该平均时间的当前噪声基底。对于大于1000 s的平均时间，修改后的Allan偏差在$10^{-20}$范围内。整体精度的保守值为$1\times10^{-19}$。
2014-07-21 physics.optics
Dispersion Limited versus Power Limited Terahertz Transmission Links Using Solid Core Subwavelength Dielectric Fibers
在这项工作中，我们提出了一个深入的实验和数值研究的短距离太赫兹通信链路，使用亚波长介质光纤的信息传输和定义的主要挑战和权衡的链路实现。特别是，我们使用空气或泡沫包层聚丙烯芯的亚波长介质太赫兹光纤的各种直径（0.57-1.75毫米），研究链路性能的函数的链路长度高达10米，和数据比特率高达6 Gbps的载波频率为128 GHz（2.34毫米波长）。我们发现，根据光纤直径的不同，传输信号的质量主要受到模式传播损耗或光纤速度色散（GVD）的限制。使用直径小于0.57 mm的光纤实现了超过10米的无差错传输，比特率为4 Gbps。此外，由于亚波长光纤的场是弱限制的，并延伸到空气包层深处，我们研究了模场的范围外的光纤芯，以及光纤弯曲损耗。最后，杆在空气中的亚波长太赫兹光纤为基础的链接的功率预算相比，自由空间通信链路，我们证明了光纤链路提供了一个很好的解决方案，为各种短距离应用。
2020-04-21 physics.app-ph physics.optics
Microstructured fiber links for THz communications and their fabrication using infinity printing
在这项工作中，探索了一种新的无限3D打印技术，以制造连续的多米长的低损耗近零色散悬芯聚丙烯光纤应用于太赫兹（THz）通信。特别注意使用低损耗聚丙烯塑料进行3D打印的工艺参数优化。使用标准和无限3D打印机3D打印了三种微结构THz光纤，并对光纤进行了深入的理论和实验比较。实验表明，在128 GHz下工作的三种光纤的传输损耗（功率）分别为4.79 dB/m，17.34 dB/m和11.13 dB/m。对于相应的三种光纤类型的长度为2米，0.75米和1.6米的BER远低于前向纠错限制（10-3）的信号传输进行了观察，并实现了无差错传输的比特率高达5.2 Gbps。光纤近场的太赫兹成像用于可视化模式分布和研究最佳光纤激发条件。因此，有效开发的单模高光学性能光纤的基模屏蔽环境的能力、机械鲁棒性和易于处理性使其成为即将到来的光纤辅助THz通信的优秀候选者。此外，新型的基于熔融沉积成型（FDM）的无限打印技术允许使用先进的热塑性复合材料连续制造复杂横向几何形状的无限长光纤，在我们看来，这将成为先进太赫兹光纤制造的关键制造技术。
2021-06-08 physics.optics
Time and Frequency Injection into a Stabilized Fiber Link for Multi-clock Dissemination Network
利用光纤传输时频信号具有超低损耗和抗电磁干扰的特点，已成为高精度时钟传播和比对的首选。作为一个聪明的想法，人们已经能够从一个本地站向多个用户再现超稳定的信号。在本文中，我们更进一步。提出了多终端多时钟（在不同的位置）传播的概念。通过将频率信号注入到一个稳定的环形光纤网络中，实现了主时钟传播3.4e-14@1s和从时钟传播5.1e-14@1s的相对稳定度。该方案可以大大简化未来“N”到“N”的时间和频率传播网络，特别是面对多时钟比较的情况。
2016-03-22 physics.optics
Time transfer through optical fibers over a distance of 73 km with an uncertainty below 100 ps
我们证明了使用光纤在长距离使用暗光纤和硬件，通常采用双向卫星时间和频率传输（TWSTFT）的准确时间传输的能力。我们的时间传输通过光纤（TTTOF）系统是一个变种的标准TWSTFT采用光纤的传输路径，而不是自由空间传输的信号之间的两个地面站通过地球同步卫星。由于我们使用暗光纤，因此实际上对传输信号的带宽没有限制，因此我们可以使用商业设备中可用的二进制相移调制的最高码片速率。与卫星时间传递相比，这导致了增强的精度，在卫星时间传递中，由于成本原因，占用的带宽是有限的。TTTOF系统已在PTB的普通时钟实验中进行了表征和校准，综合校准不确定度估计为74 ps。在第二步中，该系统的远程部分在汉诺威莱布尼茨大学的量子光学研究所（IQ）运行，与布伦瑞克的PTB相隔73公里。与此同时，在不伦瑞克和汉诺威之间建立了一条GPS时间传递链路，这两条链路将IQ的被动氢脉泽与PTB中的参考时标UTC（PTB）连接起来。两个链路获得的结果在GPS链路结果的1-sigma不确定性范围内一致，估计为0.72 ns。与GPS链路相比，光纤链路的稳定性提高了近10倍，对其性能的评估受到被动微波激射器特性的限制。
2012-09-20 physics.optics
Simultaneous optical power delivery and distributed sensing through cross-band wavelength multiplexing over fiber link
提出并实验验证首个PoF-DOFS混合系统，利用大波长间隔跨波段复用功率与传感信道，在1.3 km链路上实现约66%供电效率且不影响布里渊温度传感。
2025-02-16 physics.optics
Spatial Nonlocality from Finite Extinction Ratio in BOTDR over Heterogeneous Fiber Links
该研究针对异构光纤链路中BOTDR的有限消光比产生的空间非局域性，定义光谱污染比（SCR）并通过实验量化其影响，为BOTDR消光比选择提供链路特定度量。
2026-10-14 physics.optics
Focal-ratio-degradation (FRD) mitigation in a multimode fiber link using mode-selective photonic lanterns
我们提出了一种新的方法来减轻焦距比退化（FRD）时，使用光纤传输多模光。我们的方法利用了一个定制的多芯光纤（MCF）与六个不同的核心是单模在~1550 nm波长和最小耦合超过7米。我们在MCF的每一端制造绝热模式选择光子灯笼（PL）以创建具有多模端口的光纤链路，PL将多模端口的每个空间模式耦合到MCF的特定芯，反之亦然。PL-MCF-PL链路与也支持6种模式的传统多模光纤相比，表现出优异的FRD性能，因为它抑制了光从低阶模式到高阶模式的传输。这些结果开辟了一个潜在的强大的新方法，以减轻FRD在多模光纤链路，特别是在天文仪器的应用。
2020-04-08 astro-ph.IM physics.optics
Fast Characterization of Dispersion and Dispersion Slope of Optical Fiber Links using Spectral Interferometry with Frequency Combs
我们演示了快速表征（~1.4微秒）的色散和色散斜率的长光纤链路（~25公里）使用双正交光谱干涉与光学频率梳。与以前的光谱干涉实验限于光纤长度米，长相干长度和频率梳的周期性延迟特性，加上快速数据采集，使光谱干涉表征的光纤长几个数量级。我们希望我们的方法将是有用的，最近提出的光波技术，如相干WDM和相干调制格式，通过提供一个实时监测能力的链路色散。另一个应用领域是在使用稳定的光学频率梳在长光纤链路上执行频率和定时分配的系统的稳定化中。
2010-02-01 physics.ins-det physics.optics
Low-Loss All-Fiber Mode Permuter Design Exploiting Propagation Constant Engineering and Cascaded Bragg Gratings
针对D=12模式渐变折射率光纤链路，提出基于光纤布拉格光栅的阶跃折射率与自由形式优化两种全光纤模式置换器，显著降低C波段损耗及链路群时延扩展。
2025-05-10 physics.optics
Distributed Raman optical amplification in phase coherent transfer of optical frequencies
我们描述了拉曼光纤放大（ROA）的应用，在光纤链路中的光频率的相位相干转移。ROA使用传输光纤本身作为双向相干放大的增益介质。在测试设置中，我们根据开关增益、信噪比和添加到载波的相位噪声来评估ROA。我们在一个200 km的光纤链路中传输了一个激光频率，并附加了一个16 dB的固定衰减器（相当于单跨275 km的光纤），并对同向传播和反向传播放大泵浦方案进行了评估，证明了限制同向传播泵浦配置的非线性效应。在光纤链路噪声补偿的情况下，远端处的频率在1000 s内具有3e-19的分数频率不稳定性。
2012-11-16 physics.optics
Dual-Wavelength Cancellation of Dispersion-Induced Phase Noise in Opto-Terahertz Fiber Links
Boulder Research Lab, IMRA America, Inc.（IMRA美国公司博尔德研究实验室）
本文提出利用双波长布里渊激光与双通道回程噪声消除架构，在38公里标准单模光纤上实现光-太赫兹载波的相位相干分布，有效抑制色散引起的相位波动，提升信号稳定性。
2026-04-17 physics.optics
Demonstration of quantum network protocols over a 14-km urban fiber link
该研究在14.4公里复杂城市暗光纤链路上，结合主动偏振稳定、SPDC源、⁴⁰Ca⁺量子存储器和频率转换，实现纠缠分发与离子到远程电信光子的量子态隐形传态。
2024-04-07 physics.optics quant-ph
Alignment-Tolerant Optical Fi-Wi-Fi Bridge Assisted by a Focal Plane Array Beamformer as Air Interface
针对地面自由空间光链路因光机械设置复杂导致成本高的问题，提出基于光纤的焦平面阵列架构，通过空间交换与波长路由波束成形网络结合光子灯笼实现波束成形，可在粗对准后优化信道，实现室外光纤-无线-光纤场景下10 Gb/s/λ无差错传输。
2025-03-21 physics.optics
In-line extraction of an ultra-stable frequency signal over an optical fiber link
我们演示了在线提取的超稳定的频率信号超过92公里的安装电信光纤的光链路，以下G。2010年的Grosche。我们表明，在提取端的残留频率噪声是明显低于在主链路输出时，提取是在输入端附近，预期从一个简单的模型的噪声补偿。我们得到的相对频率不稳定性，表示为重叠的艾伦偏差，在1秒的平均时间为8 × 10 -16和几个10-19在1天。这些结果是在国家的最先进的链路使用城市电信光纤。我们还提出了一种改进的方案，提供了一个超稳定的信号，更高的功率，以饲料的二级链路。在线提取为超稳定频率基准的广泛分布开辟了道路，实现了计量之外的广泛应用。
2014-02-06 physics.optics quant-ph
Phase-Stable Optical Fiber Links for Quantum Network Protocols
National Institute of Standards & Technology（美国国家标准与技术研究院）；University of Colorado, Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）
本研究通过相稳定光纤链实现高保真度的量子通信，展示了8×10^10的量子与经典通道隔离度，为可扩展的高速率量子网络奠定基础。
2026-02-07 physics.optics quant-ph
Studying fundamental limit of optical fiber links to $10^{-21}$ level
我们提出了一种混合光纤链路相结合的有效的光频率传输和评估的性能与自同步的双向比较。它使我们能够同时检测往返光纤噪声和每个前向和后向单向光纤噪声。通过这种设置获得的各种信号使我们能够定量地研究光纤链路的几个特性。基于160000 s的连续数据，我们检查了在双向光纤上来回累积的噪声的互易性到$3.1(\pm 3.9)\times 10^{-20}$的水平。我们还分析了两个相邻的光纤之间的噪声相关性，并显示在非常低的傅立叶频率的干涉噪声的第一个实验证据。经过16天的积分后，我们在$4\times 10^{-21}$水平上对43 km以上的传输光频率的稳定性和准确性进行了冗余和一致的估计，并证明了在城市地区使用单向光纤可以实现低至$8\times 10^{-18}$的不稳定性的频率比较。
2019-07-26 physics.ins-det physics.optics quant-ph
Frequency comb-based microwave transfer over fiber with $7 \times 10^{-19}$ instability using fiber-loop optical-microwave phase detectors
我们展示了一个远程微波/射频（RF）传输技术的基础上稳定的光纤链路使用光纤环路光微波相位检测器（FLOM-PD）。该方法通过使用FLOM-PD在从远程站点反射的光脉冲训练和本地微波/RF信号之间进行直接相位比较来补偿在光纤传输中引入的过量相位波动。这使得亚fs分辨率和长期稳定的链路稳定性成为可能，同时具有宽的定时检测范围和对光纤色散补偿的需求较少。在1000 s和82500 s平均时间下，由2.3 km光纤链路分隔的2.856 GHz RF振荡器之间的相对频率不稳定性分别为$7.6 \times 10^{-18}$和$6.5 \times 10^{-19}$。
2013-12-26 physics.ins-det physics.optics
First industrial-grade coherent fiber link for optical frequency standard dissemination
我们报告了一个完全双向的680公里的光纤链路连接两个城市的设备，设置和表征管理的第一次由一个工业财团。该链路使用具有并行数据流量的有源电信光纤网络，并配备有三个中继激光站和四个远程双双向掺铒光纤放大器。我们报道了$5.4\times 10^{-16}$在0.5~Hz带宽内1~s积分时间的短期稳定性和$1.7\times10^{-20}$在65\,000 s积分时间的长期稳定性。频率转换的精度被评估为$3\times 10^{-20}$。在统计不确定度范围内未观察到变化。我们显示连续手术超过5天，平均值为99.93 $\%$。这一性能可与欧洲国家计量机构之间建立的最先进的连贯链路相媲美。这是法国计量光纤网络建设的第一步，将为广大科学用户提供超高性能频率标准。
2019-09-13 physics.ins-det physics.optics
Fiber-Optic Communication and Torsion Sensing via a BB84-Inspired Polarization Scheme
INESC TEC - Institute for Systems and Computer Engineering, Technology and Science（系统与计算机工程、技术与科学研究所）；FCUP - Faculty of Science of University of Porto（波尔图大学理学院）
研究通过类似BB84极化编码方案，在弯曲不敏感光纤链路上评估温度、轴向应变和扭转对偏振传输及密钥恢复的影响，确定扭转是主要损伤，证明其可作为集成通信与传感架构中的传感机制。
2026-07-21 physics.optics
Raman amplification and ISRS in SDM links: Analytical evaluation and closed-form models for optical transmission
University of L’Aquila（拉奎拉大学）
本文针对SDM链路中的Raman放大与ISRS现象，提出闭合形式模型，考虑模式耦合与非线性效应，验证与仿真一致，并探讨泵浦与光纤配置对增益及模式依赖增益的影响。
2026-04-10 physics.optics
Modulational instability in randomly dispersion-managed fiber links
研究随机色散管理光纤链路中的调制不稳定性，提出解析方法估计增益，发现纯随机起源的不稳定性，增益与常规值相当。
2022-11-29 nlin.PS physics.optics
Evaluating Optical Fiber Links with Data Filtering and Allan Deviation
本文提出了一种在相干光纤链路统计不确定度评定中滤除高频噪声的简单方法。具体来说，我们提出了一个初步的数据滤波，分离的频率稳定性计算。以这种方式，可以使用Allan偏差作为稳定性的估计器，以获得无偏数据，该无偏数据代表影响所传递信号的噪声过程。我们的方法是替代使用修改的Allan偏差，这是在这个领域中被广泛采用。我们将这种处理应用于我们在意大利实现的1284公里相干光链路频率传播上获得的实验数据。我们还展示了如何所谓的λ型商业相位/频率计数器可以用于此目的。
2015-07-02 physics.data-an physics.ins-det physics.optics
Robust optical frequency transfer in a noisy urban fiber network
光纤被认为是最有希望实现数千公里高相位相干光频率传输的基质材料之一。有源相位噪声消除（Active Phase Noise Cancellation，ANC）技术被广泛应用于抑制环境扰动引起的光纤相位噪声，这就需要一种具有高分辨率和无限检测范围的理想相位检测器来提取光纤相位噪声，特别是对于有噪声的光纤链路。我们证明了无源相位噪声消除（PNC）技术，而不需要相位检测器可能是更好的噪声光纤链路。为了避免传统有源或无源相位噪声抵消技术中时基的射频（RF）对相位噪声的影响，本文提出了一种具有0级和+1级两个衍射级输出的尾纤声光调制器（AOM），通过合理分配AOM的驱动频率来消除时基效应。使用这种技术，我们演示了通过260公里的嘈杂的城市光纤链路的相干光传输。结果表明，可以成功地消除射频参考的影响。在被动补偿之后，{我们证明了在1 s的积分时间处的$4.9\times10^{-14}$的分数频率不稳定性，并且在260 km噪声城市光纤链路上的修改的Allan偏差方面在10，000 s处按比例缩小到$10^{-20}$水平}。在传输通过该噪声补偿光纤链路之后，取回的光的频率不确定性相对于输入光的频率不确定性实现了$(0.41\pm4.7)\times10^{-18}$。所提出的技术开辟了一条道路，以广泛分布的超稳定的频率参考与高相干性没有任何影响来自RF参考，并使广泛的应用超出了光纤网络上的计…
2021-06-24 physics.ins-det physics.optics
Measurement noise floor for a long-distance optical carrier transmission via fiber
我们研究了通过光纤链路传输超稳定光频率的测量地板和链路稳定性。对于147 km部署的光纤，我们实现了3 × 10 ^（-15）/（τ x Hz）的近延迟限制不稳定性，对于噪声基底，实现了10^（-20）（积分时间τ = 4000 s）的近延迟限制不稳定性。
2008-12-01 physics.atom-ph physics.optics
Cascaded optical fiber link using the Internet network for remote clocks comparison
我们报告了一个级联的光链路1100公里的超稳定的频率分布在互联网光纤网络。该链路由四个跨度组成，其中传播噪声得到主动补偿。五个全自动光电站确保了链路的稳定性和性能，其中两个位于链路端部，三个部署在现场并连接跨段。该装置利用低噪声激光二极管的外差光锁相相干再生光信号。利用稳定、低噪声的光纤干涉仪实现了激光锁定拍频信号的光学检测和链路噪声补偿。我们显示了噪声补偿的4跨级联链路连续运行3.5天，导致分数频率不稳定性在1秒测量时间为4x 10 -16，在2000秒为1x 10 -19。该级联链路扩展到1480公里，具有相同的性能。这项工作是朝着可持续的广域超稳定光学频率分配和比较网络迈出的重要一步，具有非常高的性能水平。
2015-09-22 physics.atom-ph physics.ins-det physics.optics
Multiple-access relay stations for long-haul fiber-optic radio frequency transfer
我们报告的实现长途无线电频率（RF）传输计划，通过使用多址接入中继站（MARS）。该方案对每条光纤子链路进行独立的链路噪声补偿，有效地解决了长距离传输时补偿带宽的限制。MARS可以具有为前光纤子链路和后光纤子链路共享相同的调制光信号的能力，从而简化了中继站处的配置并且使得传送系统能够具有多址接入能力。同时，首次从理论上模拟了MARS位置对光纤射频传输分数频率不稳定性的影响，证明了当前后光纤子链路的比例在$1:1$左右时，MARS位置对系统性能的影响很小。我们通过使用一个连接260和280 km光纤链路的MARS，实验证明了1 GHz信号传输，在远程站点，分数频率不稳定性小于1 s时的$5.9\times10^{-14}$和10，000 s时的$8.5\times10^{-17}$，在MARS，积分时间为1 s和10，000 s时的$5.6\times10^{-14}$和$6.6\times10^{-17}$。提出的可扩展技术可以在光纤链路中任意添加相同的MARS，这在实现超长距离射频传输方面具有很大的潜力。
2022-05-05 eess.SP physics.ins-det physics.optics
Hybrid fiber links for accurate optical frequency comparisons
我们提出了第一个实验演示超过43公里长的城市光纤网络的本地双向光频率比较，这不需要任何同步的测量。它与另一条平行光纤上的常规有源噪声补偿相结合，从而实现非常可靠和鲁棒的频率传输。这种混合方案使我们能够调查的主要限制因素的本地双向比较。我们分析了本地和远程干涉仪对恢复信号相位噪声的贡献。通过利用该装置被单个激光器或两个独立的激光器注入的能力，我们测量了解调的激光不稳定性对长期不稳定性的贡献。我们表明，一个分数频率不稳定性水平的$1\times10^{-20}$在10 000秒，可以得到这个简单的设置后，43公里长的传播在城市地区。
2017-02-06 physics.optics quant-ph
Ultra-stable long distance optical frequency distribution using the Internet fiber network
我们报告了一个540公里的超稳定的频率分布在互联网光纤网络的光链路。处理稳定频率的光信号，使得能够在两个方向上不间断地传播。通过具有成本效益的全自动光电站增强了链路的鲁棒性和性能。该装置能够利用低噪声激光二极管的外差光相位锁定相干地再生返回光信号。此外，输入信号的偏振变化被跟踪和处理，以便将拍音幅度保持在操作范围内。稳定的光纤光学干涉仪能够实现链路往返相位信号的光学检测。相位噪声补偿链路在10 Hz带宽内的分数频率不稳定性在1秒测量时间为5x 10 -15，在30 000 s时为2x 10 -19。这项工作是迈向可持续广域超稳定光学频率分布和比较网络的重要一步。
2012-09-28 physics.optics quant-ph
All-optical link for direct comparison of distant optical clocks
我们研制了一个全光链路系统，用于远距离超稳定光钟的比较。采用基于光纤干涉仪的光载波传输系统对光纤传输过程中积累的相位噪声进行补偿。在90 km的链路中实现了$2\times10^{-15}$在1秒和$4\times10^{-18}$在1000秒的传输稳定性。此外，还引入了主动偏振控制系统，以保持透射光处于适当的偏振状态，从而实现了稳定可靠的比较。全光链路系统的不稳定性，包括没有相位噪声补偿的掺铒光纤放大器（EDFA）的不稳定性，在1秒时低于$2\times10^{-15}$，在1000秒时低于$7\times10^{-17}$。该系统可用于直接比较两个遥远的$^{87}$锶晶格时钟通过城市光纤链路的60公里。该技术对于测量光频标的重复性是必不可少的。
2011-08-13 physics.atom-ph physics.optics
New Bounds on the Capacity of Fiber-Optics Communications
通过利用WDM系统中非线性相位噪声的时间相关性，我们证明了非线性光纤链路的容量明显高于目前假设的容量。这一优势转化为固定传输速率的链路距离加倍。
2013-10-18 cs.IT math.IT physics.optics
Feasibility of giant fiber-optic gyroscopes
长距离地下光纤链路的可用性开辟了实现包含非常大区域的干涉式光纤陀螺仪的前景。讨论了潜在的灵敏度、干扰因素和克服方法。
2013-03-07 physics.geo-ph physics.optics
Mode-walk-off interferometry for position-resolved optical fiber sensing
同时感测和解析沿光纤的被测对象的位置实现了许多机会，特别是对于大规模传感器部署不可行的环境中的应用。尽管基于往返飞行时间测量的技术取得了重大进展，但双向传播的需要对其在包含非互易元件的光纤通信链路中的部署施加了根本性障碍。在这项工作中，我们打破了这一障碍，通过引入一个位置分辨传感技术的基础上的两个弱耦合的非简并模式的光纤的干涉，因为他们走了通过彼此。我们使用这种模式走离干涉实验测量和本地化的物理变化，在测试中的光纤（轴向应变和温度），而没有典型的要求往返飞行时间测量。该方法的单向传播要求使其与包含非互易元件的光纤链路兼容，从而揭示了用于多种传感应用的路径，包括放大空分复用电信链路中的超长距离分布式传感。
2022-08-01 physics.app-ph physics.optics
Coherent optical phase transfer over a 32-km fiber with 1-s instability at $10^{-17}$
在长度超过30 km的主动稳定光纤网络上完全保持超稳定光学频率基准的相位相干性。对于安装在城市环境中的7 km链路，传输不稳定性为1 s时的$6 \times 10^{-18}$。在8 mHz至25 MHz范围内积分的0.15 rad过量相位噪声产生0.085 fs的总定时抖动。一条32公里长的链路可以达到类似的性能。在相干传输光纤链路的每一端使用频率梳，两个独立的超稳定激光器之间的外差拍频，相隔3.5 km和163 THz，实现了1 Hz的线宽。
2007-07-01 physics.atom-ph physics.optics
End-to-End Quantum Key Distribution Across Hybrid Fiber and Free-Space Links with All-Optical Encoding Conversion
Raymond and Beverly Sackler School of Physics and Astronomy, Faculty of Exact Sciences, Tel Aviv University（特拉维夫大学理学院雷蒙德和贝弗利·萨克勒物理与天文学系）；School of Electrical Engineering, Iby and Aladar Fleischman, Faculty of Engineering, Tel Aviv University（特拉维夫大学工程学院艾拜和阿拉达尔·弗莱什曼电气工程系）；HEQA Security（HEQA安全公司）；Racah Institute of Physics, Faculty of Science, The Hebrew University of Jerusalem（耶路撒冷希伯来大学理学院拉卡物理研究所）
研究如何实现跨混合光纤和自由空间链路的端到端量子密钥分发，利用全光编码转换执行诱骗态BB84协议，在不同大气条件下实现连续安全密钥生成，验证光子级操作，确立编码转换为实用接口，为量子网络应用提供构建模块。
2026-07-15 physics.optics quant-ph
High-precision Time-Frequency Signal Simultaneous Transfer System via a WDM-based Fiber Link
在本文中，我们展示了一个波分复用（WDM）的系统，同时提供超稳定的光频率参考，10 GHz的微波频率参考，和一个脉冲每秒（1 PPS）的时间信号，通过50公里的光纤网络。对于每个信号，使用独特的噪声消除技术来保持它们的精度。经过补偿后，光频的传输频率不稳定性（重叠艾伦偏差）达到2 E-17/s，并减小到2 E-20/10000 s，而10 GHz微波基准的传输频率不稳定性接近4 E-15/s，并减小到1.4E-17/10000 s，沿系统的1 PPS时间信号的时间不确定度为2.08ps。在该方案中，不同的信号分别占用WDM的特定通道，以避免传输的参考信号之间可能出现的串扰干扰效应。为了估计上述方案的性能，独立于这些信号也被证明在这个50公里的链路，结果是类似的情况下，同时交付。这一工作表明，基于WDM的系统是一种很有前途的方法，建立一个全国性的时间和频率的光纤传输系统的通信光网络。
2021-07-08 physics.ins-det physics.optics
Properties of nonlinear noise in long, dispersion-uncompensated fiber links
研究了大累积色散光纤通信系统中非线性干扰噪声（NLIN）的特性。我们的重点是解决的高斯噪声（GN）模型（根据NLIN是加性高斯）和最近发表的时域分析，属性显着不同的属性NLIN的结果之间的差异。在回顾这两种方法后，我们确定了几个不合理的假设，这些假设是GN模型推导的关键，也是造成差异的原因。我们得到真正的NLIN功率，并验证NLIN不是加性高斯，而是强烈依赖于在感兴趣的信道中传输的数据。此外，我们验证了时域模型的数值，并证明了强烈的依赖于干扰信道的调制格式的NLIN。
2013-10-18 cs.IT math.IT physics.optics
Simultaneous Suppression of Thermal Phase Noise and Relative Intensity Noise in a Fiber Optic Gyroscope
热相位噪声和相对强度噪声是制约超长光纤陀螺短期灵敏度的主要因素。增加相位调制频率会降低热相位噪声，但不会降低相对强度噪声，因为它表现为白噪声。在这里，我们建议和实验证明，角随机游走可以有效地减少通过抑制相对强度噪声的调制频率和三阶谐波使用直接反馈到超辐射发光二极管的驱动电流。我们的同时抑制热相位噪声和相对强度噪声产生的角度随机游走的$15\,μ\mathrm{deg}/\sqrt{\mathrm{h}}$和$33\,μ\mathrm{deg}/\mathrm{h}$的偏置不稳定性使用的光纤线圈长度为$5\,$公里和有效面积为$280\,\mathrm{m^2}$的测量时间为40小时。
2022-12-23 physics.ins-det physics.optics
Physics-oriented learning of nonlinear Schrödinger equation: optical fiber loss and dispersion profile identification
在光纤通信中，非线性薛定谔方程（NLSE）的系统辨识（SI）长期以来主要用于光纤非线性补偿（NLC）。最近的一项调查将数字反向传播（DBP）等行为模型方法与神经网络（NN）等数据驱动方法相结合。这些工作旨在获得更多的NLC增益;然而，通过将我们的注意力引导到这样的SI过程中的学习参数，系统状态信息，即，光纤参数，将可能被提取。在这里，我们证明了基于NN的DBP中学习参数的基于模型的优化和可解释性，使传输线监测成为可能，完全提取实际的在线NLSE参数分布。具体而言，我们证明了纵向损耗和色散曲线沿多跨链路可以得到一次，直接从数据承载信号，而无需任何专用的模拟设备，如光时域反射仪。我们将该方法应用于长距离（~ 2，080 km）链路，并测试了各种链路条件，包括插入的额外损耗，不同的光纤输入功率和非均匀电平图。测量性能也被调查方面的测量范围，精度，和光纤发射功率。这些结果提供了一个路径简化和自动化的网络管理作为DBP的另一个应用。
2021-04-13 eess.SP physics.optics
Two-Way Optical Frequency Comparisons Over 100km Telecommunication Network Fibers
通过使用双向频率传输，我们展示了超高分辨率的光频率比较超过100公里的电信光纤链路同时操作的数字数据传输。我们首先提出并实验了一种使用单根光纤的双向方案。我们发现，在1 s积分时间的相对稳定性为7 10^18，并按比例缩小到5 10^21。当采用光纤噪声的主动补偿来实现光链路时，可以达到相同的性能水平。我们还实现了一个实时的双向频率比较在一个单向的电信网络使用一对平行的光纤。相对频率稳定度在积分时间为1s时为10^15，在积分时间为40000s时为210^17。在最佳情况下，频率比较的分数不确定度被评估为2 × 10^20。这些结果为在洲际光纤网络上进行精确和高分辨率的光学时钟频率比较开辟了道路。
2014-08-21 physics.optics quant-ph
Deployed trusted-node quantum key distribution over 300 km with a multi-core fiber access link
Department of Electrical Engineering, Linköping University（电气工程系，林雪平大学）；Department of Physics, KTH Royal Institute of Technology（物理学系，皇家理工学院）；Department of Physics, Stockholm University（物理学系，斯德哥尔摩大学）；Lehrstuhl für Nachrichtentechnik, Technische Universität Dortmund（信息通信技术教席，德累斯顿技术大学）；Department of Electrical Engineering, Chalmers University of Technology（电气工程系，查尔姆斯理工大学）
通过270公里部署单模光纤和33公里多芯光纤段，总长303公里，使用商用QKD系统与外部超导纳米线单光子探测器，实现了可信节点量子密钥分发，并演示了动态可重构光纤网络中的集成以及密钥速率对图像传输保真度的影响。
2026-06-04 cs.IT cs.LG eess.IV
