随着时间频率技术飞速发展及其应用领域不断扩大,实现比现有精度大幅提高的新一代时间传递技术需求日趋增加。激光脉冲时间传递作为目前自由空间时间传递精度最高的技术,其精度提高与探测手段和脉冲光量子特性紧密关联。应用具有压缩特性的量子光频梳替代传统光频梳,利用平衡零拍探测技术结合脉冲整形的参考源,将使时延测量精度突破散粒噪声极限。因此,基于量子光源及测量技术的优化技术是高精度时频传递技术的重要方向。
围绕高精度自由空间时间传递需求,本项目开展远程时间传递的量子优化关键技术研究,主要成果包括:完成脉冲一阶与二阶包络的时间微分整形,为量子光频梳测量提供可靠的本地参考。一阶电场保真度98.37%,能量转换效率11.10%,二阶电场保真度97.32%,能量转换效率3.53%;完成量子光频梳系统设计及高效输出。注入45mW泵浦光条件下,信号场的经典增益达40倍,扣除损耗后量子光频梳光场的压缩度达5.7dB;研制共振无源腔完成飞秒脉冲的激光强度、相位噪声抑制,在探测频率2MHz以下达到散粒噪声极限;建成阿秒级量子优化时延测量实验演示系统。基于飞秒量子光频梳的量子优化时延抖动测量系统,国际首个实现突破散粒噪声极限的仄秒级精密时延测量,测量灵敏度达到 2.4×10^-20 s。
在项目支持下,共发表论文15篇,其中SCI论文5篇,EI论文7篇,授权发明专利3项。