Transmission of an Optical Carrier Frequency over a Telecommunication Fiber Link

Grosche, G.; Lipphardt, B.; Schnatz, H.; Santarelli, Giorgio; Lemonde, P.; Bize, S.; Lours, M.; Narbonneau, F.; Clairon, A.; Lopez, Olivier; Amy‐Klein, Anne; Chardonnet, Ch.

doi:10.1109/cleo.2007.4452577

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“…It is crucial for the dissemination of high-precision time and frequency standards over long distances [80][81][82][83][84][85][86]. The emergence of optical atomic clocks and frequency standards necessitates a means for distributing not only the traditional microwave time and frequency information but also the optical information.…”

Section: Attosecond-precision Timing Distribution To Remote Locationsmentioning

confidence: 99%

Attosecond‐precision ultrafast photonics

Kim

Kärtner

2010

Laser & Photonics Reviews

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We review our recent progress toward attosecondprecision ultrafast photonics based on ultra-low timing jitter optical pulse trains from mode-locked lasers. In femtosecond mode-locked lasers, the concentration of a large number of photons in an extremely short pulse duration enables the scaling of timing jitter into the attosecond regime. To characterize such jitter levels, we developed new attosecond-resolution measurement techniques and show that standard fiber lasers can achieve sub-fs high-frequency jitter. By leveraging the ultralow jitter of free-running mode-locked lasers, we pursued highprecision optical-optical and optical-microwave synchronization techniques. Optical signals spanning 1.5 octaves were synthesized by attosecond-precision timing and phase synchronization of two independent mode-locked lasers. High-stability microwave signals were also synthesized from mode-locked lasers with drift-free sub-10-fs precision. We further demonstrated the attosecond-precision distribution of optical pulse trains to remote locations via timing-stabilized fiber links. Finally, the application of optical pulse trains for high-resolution sampling and analog-to-digital conversion is discussed.The ultra-low timing jitter of optical pulse trains from femtosecond mode-locked lasers can be used for the attosecond-precision generation, distribution, measurement, and synchronization of optical and microwave signals.

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Section: Attosecond-precision Timing Distribution To Remote Locationsmentioning

confidence: 99%

Attosecond‐precision ultrafast photonics

Kim

Kärtner

2010

Laser & Photonics Reviews

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“…The first in-field long-distance optical carrier link was implemented in 2006 using a pair of 43-km telecommunication fibres connecting LNE-SYRTE and LPL in the Paris urban area, in collaboration with G. Grosche, B. Lipphardt and H. Schnatz from PTB [21]. Figure 2 displays the frequency instability obtained over this 86-km optical link (black filled triangles).…”

Section: Ultra-stable Optical Frequency Transfer On Long-haul Fibre Lmentioning

confidence: 99%

“…The high sensitivity detection of the optical phase using heterodyne methods in conjunction with spectrally very pure lasers, are the basic tools to achieve low-noise optical frequency transfer. In the last decade, several experiments in Europe, USA and Japan have explored the limits of this method, paving the way for a new generation of ultra-stable optical networks [18,[21][22][23][24][25][26][27][28][29][30][31]. A groundbreaking frequency transfer has been demonstrated on a record distance of 920 km and even 1840 km on a dedicated fibre network [27,32].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Frequency and time transfer for metrology and beyond using telecommunication network fibres

Lopez

Kéfélian

Jiang

et al. 2015

Comptes Rendus. Physique

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The distribution and the comparison of an ultra-stable optical frequency and accurate time using optical fibres have been greatly improved in the last ten years. The frequency stability and accuracy of optical links surpass well-established methods using the global navigation satellite system and geostationary satellites. In this paper, we present a review of the methods and the results obtained. We show that public telecommunication network carrying Internet data can be used to compare and distribute ultra-stable metrological signals over long distances. This novel technique paves the way for the deployment of a national and continental ultra-stable metrological optical network. RésuméLa distribution et la comparaison d'étalons de fréquence optique ultra-stables et d'échelle de temps ont été grandement améliorées depuis dix ans par l'emploi de fibres optiques. La stabilité de fréquence et l'exactitude des liens optiques fibrés surpassent les méthodes bien établies fondées sur les communications satellitaires. Dans cet article, nous présentons les méthodes et les résultats obtenus pendant cette décade. Nous montrons que les réseaux de télécommunication publics transportant des données internet peuvent être utilisés pour comparer et distribuer des signaux métrologiques sur de grandes distances. Ceci ouvre la voie au déploiement d'un réseau métrologique à l'échelle nationale et continentale.

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“…Dans ce cadre, une équipe franco-allemande ainsi qu'un groupe américain ont obtenu indépendamment les premiers résultats sur des liens purement optiques [21]. Nous avons ensuite démontré une liaison optique de 540 km utilisant le réseau Internet [22].…”

Section: Principe Du Transfert De Fréquence Par Fibre Optiqueunclassified

“…En s'appuyant sur cette technique nous avons réalisé en 2006 le premier lien tout optique sur une distance de 86 km sur la fibre reliant le LNE-SYRTE et le LPL puis sur 211 km en ajoutant 125 km de bobines de fibres. Cette expérience pionnière a été réalisée en collaboration avec le PTB [21]. Les résultats en termes le LPL, nous avons ajouté 2 × 11 km de fibres du réseau de télécommunication reliant le Centre de Ressources Informatiques (CRI) de l'Université Paris 13 au Data Center Facility (DCF) Interxion à Aubervilliers.…”

Section: Transfert D'une Fréquence Optiqueunclassified

Transfert de fréquence par fibre optique en métrologie

Santarelli¹,

Lopez²,

Kéfélian³

et al. 2014

R. franç. métrol.

Self Cite

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RésuméL'utilisation de la fibre optique pour la comparaison et la distribution de références ultrastables de fréquence s'est fortement développée ces dix dernières années. Le LNE-SYRTE et le LPL sont des laboratoires pionniers dans l'étude et le développement de ces techniques. La stabilité de fréquence et l'exactitude des liens optiques fibrés surpassent désormais les performances des méthodes classiques qui exploitent les satellites GPS ou géostationnaires. Dans cet article nous présentons une revue des méthodes et des résultats obtenus. Nous montrons également qu'il est possible d'utiliser les réseaux fibrés de l'internet pour réali-ser la comparaison et la distribution des signaux métrologiques ultrastables sur de longues distances. La stabilité et l'exactitude de tels liens sur réseaux fibrés de l'internet sont aujourd'hui proches des limites que l'on peut attendre sur une fibre optique dédiée à cette application. Cette nouvelle technique ouvre la voie au déploiement au niveau national et international d'un réseau optique métrologique ultrastable. MOTS CLÉS : TEMPS, FRÉQUENCE, LIEN OPTIQUE FIBRÉ, LASER STABLE. AbstractThe distribution and the comparison of an ultrastable reference frequency using optical fibres have been greatly improved in the last ten years.

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Transmission of an Optical Carrier Frequency over a Telecommunication Fiber Link

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Frequency and time transfer for metrology and beyond using telecommunication network fibres

Transfert de fréquence par fibre optique en métrologie

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