Un equipo académico-industrial en Japón ha conectado tres laboratorios en una región de 100 kilómetros con una red de fibra óptica de telecomunicaciones lo suficientemente estable como para interrogar remotamente los relojes atómicos ópticos. Este tipo de enlace de fibra está preparado para expandir el uso de estos cronometradores extremadamente precisosmediante la creación de una infraestructura que pueda usarse en una amplia gama de aplicaciones, como los sistemas de comunicación y navegación.
"El sistema láser utilizado para los relojes ópticos es extremadamente complejo y, por lo tanto, no es práctico de construir en múltiples ubicaciones", dijo Tomoya Akatsuka, miembro del equipo de investigación de la compañía de telecomunicaciones Nippon Telegraph and Telephone Corporation NTT ".esquema, un láser compartido permitiría a un reloj óptico operar relojes remotos con sistemas láser mucho más simples ".
En la revista The Optical Society OSA Óptica Express , investigadores de NTT, la Universidad de Tokio, RIKEN y NTT East Corporation NTT East, todos en Japón, informan sobre el nuevo enlace de fibra de bajo ruido.
"Los relojes ópticos y los enlaces de fibra óptica han alcanzado la etapa en la que se pueden poner en práctica", dijo Akatsuka. "Nuestro sistema es compatible con los sistemas de comunicación óptica existentes y ayudará a acelerar las aplicaciones prácticas. Por ejemplo, porque los relojes ópticos sonsensibles al potencial gravitacional, los relojes vinculados podrían usarse para la detección altamente sensible de los primeros signos de terremotos ".
Manejo del ruido
Debido a la precisión extremadamente alta de los relojes ópticos, el ruido es un problema crítico al vincular relojes ópticos a través de un enlace de fibra largo. Incluso pequeñas vibraciones o variaciones de temperatura pueden introducir ruido en la red que distorsiona la señal del láser lo suficiente como para que ya no reflejeoriginalmente vino del reloj óptico.
"Aunque las redes de reloj óptico que simplemente conectan relojes distantes se han demostrado en Europa, nuestro esquema es más desafiante porque operar relojes remotos con la luz suministrada requiere un enlace de fibra más estable", dijo Akatsuka. "Además, los entornos urbanos del paístienden a contribuir más ruido a las redes de fibra en Japón. Para hacer frente a ese ruido, utilizamos un enlace en cascada que divide una fibra larga en tramos más cortos conectados por estaciones repetidoras de láser de ultrabajo ruido que incorporan circuitos de ondas de luz planas PLC ".
Los interferómetros ópticos fabricados en un pequeño chip PLC fueron clave para habilitar un enlace de fibra con un ruido extremadamente bajo. Estos interferómetros se usaron en estaciones repetidoras láser que copian la fase óptica de la luz recibida en un láser repetidor que se envía a la siguiente estacióncon compensación de ruido de fibra. La aplicación de compensación de ruido para cada tramo corto hace que la señal láser sea menos susceptible al ruido y, por lo tanto, más estable.
"Los interferómetros ópticos fabricados en un chip PLC tienen una estabilidad sin precedentes y proporcionan un sistema óptico compacto, robusto y de ruido ultrabajo", dijo Akatsuka. "Esto es muy ventajoso cuando se construyen enlaces de fibra en cascada en entornos ruidosos como los que se encuentran en Japón"
conectando los laboratorios
Para demostrar el sistema, los investigadores enviaron luz láser a una longitud de onda de 1397 nanómetros a través de una fibra óptica de RIKEN a la Universidad de Tokio y NTT. Utilizando otro enlace de fibra, midieron una señal de latido entre los láseres compartidos en la Universidad deTokio y NTT evaluarán la estabilidad del enlace para un bucle de fibra de 240 kilómetros de largo. Como era de esperar, los resultados mostraron que el enlace en cascada era mejor que un enlace no en cascada.
La longitud de onda del láser de 1397 nanómetros es dos veces mayor que la del láser utilizado para crear el tipo de reloj óptico más estable conocido como reloj de celosía de estroncio. Esto significa que la red de fibra podría utilizarse para operar muchos relojes de celosía de estroncio distantes a través deun láser compartido.
Los investigadores ahora están preparando relojes de celosía óptica para demostrar una red de reloj usando este enlace de fibra y están trabajando para hacer que los componentes eléctricos del sistema sean más prácticos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por La sociedad óptica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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