3
Spis treści
Wstęp ...5
1. Cel i tezy rozprawy ...8
2. Systemy transferu czasu i częstotliwości – wybrane zagadnienia ...11
2.1 Parametry opisujące systemy transferu czasu i częstotliwości ...12
2.1.1 Dewiacja Allana ADEV(τ) ...12
2.1.2 Dewiacja czasu TDEV(τ) ...15
2.1.3 Maksymalny błąd przedziału czasu MTIE ...16
2.2 Systemy wykorzystujące fale radiowe...18
2.2.1 System DCF77 ...18
2.2.2 System GPS ...20
2.2.3 Dwukierunkowy satelitarny transfer czasu i częstotliwości...22
2.3 Systemy wykorzystujące łącza światłowodowe...24
2.3.1 Wpływ temperatury światłowodu na czas propagacji...27
2.3.2 Wpływ fluktuacji długości fali na czas propagacji ...31
2.3.3 Czas propagacji w elementach elektronicznych systemu transferu ...33
2.3.4 Porównanie głównych czynników wpływających na fluktuację czasu propagacji w systemie transferu ...35
2.3.5 ELSTAB - system transferu czasu i częstotliwości z aktywną stabilizacją czasu propagacji ...35
3. Podstawowe metody stabilizacji długości fali w półprzewodnikowych laserach telekomunikacyjnych...42
3.1 Stabilizacja temperatury lasera...43
3.2 Stabilizacja bazująca na etalonie optycznym ...47
4. Różnicowa stabilizacja długości fali bazująca na cyfrowych licznikach ...54
4.1 Koncepcja stabilizacji ...55
4.1.1 Pomiar różnicy częstotliwości optycznych za pomocą szybkich liczników ...57
4.2 Model symulacyjny...63
4.2.1 Dobór parametrów modelu symulacyjnego i symulacji...68
4.2.2 Eksperymentalna weryfikacja modelu ...73
4.2.3 Stanowisko do eksperymentalnego wyznaczenia błędu pomiaru różnicy częstotliwości optycznych wykonywanego licznikiem cyfrowym ...77
4
4.3 Symulacyjne określenie użytecznego zakresu pomiaru różnicy częstotliwości
optycznych wykonanego licznikiem cyfrowym...83
5. Budowa i badania układu różnicowej stabilizacji ...86
5.1 Elementy składowe układu stabilizacji różnicy długości fal ...87
5.2 Pomiary stabilności różnicy długości fal ...93
6. Różnicowa stabilizacja długości fal z pomiarem sekwencyjnym ...103
6.1 Koncepcja pomiaru sekwencyjnego z rozszerzonym zakresem...103
6.2 Prototypowy układ stabilizacji i wyniki pomiarów...113
7. Ocena wpływu zaproponowanych metod różnicowej stabilizacji laserów na parametry systemu transferu czasu i częstotliwości ...117
8. Podsumowanie ...126
Bibliografia ...128
