“高精度地基授时系统”完成陕鄂段2061公里的光纤时间传递
近日，中国科学院国家授时中心张首刚、董瑞芳和刘涛研究员团队牵头，成功完成西安至湖北段2061公里单纤双波长时间传递系统的设备安装与性能测试，标志着我国建成全球首个突破2000公里的ps级秒（1皮秒等于一万亿分之一秒，即10的负12次方秒）稳定度光纤时间传递工程应用系统。
“高精度地基授时系统”是中国科学院国家授时中心承建的“十三五”国家重大科技基础设施，建成后将成为国际规模最大、性能最先进的地基授时系统，为卫星导航、深空探测等战略领域提供核心支撑。此次建成的光纤时间传递系统作为该设施的关键组成部分，通过单纤双波长技术实现超长距离高精度时间频率传输，为后续全国两万多公里光纤授时网建设奠定了技术基石。
该项目团队针对传统长距离光纤时间传递中信号衰减、相位噪声累积等挑战，创新采用单纤双波长（1549.32nm/1548.51nm）波分-时分复用接入技术，通过波长分离规避后向散射干扰，利用时分复用实现多用户。系统集成数字锁相环技术，将10 MHz频率信号倍频至125MHz，结合精密温度控制（板级五点温控，波动±0.15℃），有效抑制环境噪声对传输稳定性的影响，显著提升测量精度。
他们的实验数据显示，该系统在2061公里实地光纤链路上实现了5.6ps@1秒和3.1 ps @40000秒的时间传递稳定度，如图3所示。同步偏差平均52ps，系统不确定度41.8ps，达到国际领先。
此次2061公里光纤时间传递系统的建成，是“高精度地基授时系统”建设的重要里程碑，标志着我国在超长距离光纤时间传递技术上实现从“千公里”到“两千公里”的跨越，将助力我国在地基授时领域保持国际领先地位。
以上相关成果发表在《中国光学快报》（Chinese Optics Letters）2025年第4期，并作为期刊封面亮点文章推介。
2061公里实地两省光纤链路的地理分布图。
2061公里实地光纤链路的时差数据。图片均由项目团队提供
文章相关信息：https://opg.optica.org/col/abstract.cfm?uri=col-23-4-041404
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