CN104935308B - 一种基于空间延迟线的时间抖动补偿装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于空间延迟线的时间抖动补偿装置，该装置包括第一脉冲输入接口；第二脉冲输入接口；时间抖动延迟测量仪，基于第一脉冲和第二脉冲，对时间抖动延迟进行测量，获得时间抖动延迟的测量值，同时，将第一脉冲和第二脉冲输出；运动控制器，基于时间抖动延迟的测量值，控制一维平移台沿时间抖动延迟测量仪的垂直方向做往复运动；一维平移台，基于运动控制器的调整信号，调整第一脉冲或第二脉冲，使其与第二脉冲或第一脉冲时间同步。本发明所述技术方案能够实现对高精度时间同步领域中高分辨力时间抖动延迟的补偿，补偿分辨力最小可达1ps，具备分辨力高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及电子通讯，特别是涉及一种基于空间延迟线的时间抖动补偿装置及方法。
背景技术
随着网络化、信息化的高速推进和高精尖武器装备的飞速发展，以精确导航制导、分布式雷达系统、空间探测、激光聚变技术、相位阵列天线技术、高性能原子钟时间比对、自由电子激光器为代表的先进信息技术领域和前沿科学领域对于两路时间脉冲序列的高精度时间同步及其性能的评估校准要求不断提升，从原有的毫秒、微秒、亚微秒量级发展到现在的纳秒、亚纳秒甚至皮秒以下量级，这就给高精度时间同步技术带来了新的困难和挑战，而实现高精度时间同步前提和关键问题之一就是在两路时间脉冲序列之间出现时间抖动时，进行高分辨力时间抖动补偿，但是现有时间抖动补偿方法通常为纳秒量级，很难达到ps量级水平，无法适应科学研究和技术应用快速发展对时间同步水平越来越高的要求。
因此，探索高精度时间同步的新体制、新概念，特别是突破高精度时时间抖动补偿技术已经成为国内外研究重点，是高精度时间同步的关键。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于空间延迟线的时间抖动补偿装置及方法，以解决现有技术中无法适应科学研究和技术应用快速发展对时间同步水平越来越高的要求的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
一种基于空间延迟线的时间抖动补偿装置，该装置包括
第一脉冲输入接口；
第二脉冲输入接口；
时间抖动延迟测量仪，基于第一脉冲和第二脉冲，对时间抖动延迟进行测量，获得时间抖动延迟的测量值，同时，将第一脉冲和第二脉冲输出；
运动控制器，基于时间抖动延迟的测量值，控制一维平移台沿时间抖动延迟测量仪的垂直方向做往复运动；
一维平移台，基于运动控制器的调整信号，调整第一脉冲或第二脉冲，使其与第二脉冲或第一脉冲时间同步。
优选的，所述时间抖动延迟测量仪以与输入方向不同的方向输出第一脉冲和第二脉冲，所述第一脉冲和第二脉冲的输出方向不同。
优选的，该装置进一步包括设置在一维平移台上的用于调整第一脉冲传播方向的第一反射镜和第二反射镜。
优选的，该装置进一步包括设置时间抖动延迟测量仪和运动控制器之间的A/D转换器，用于将时间抖动延迟的测量值转换为电信号输入给运动控制器。
优选的，该装置进一步包括第一同步脉冲输出接口和第二同步脉冲输出接口。
优选的，该装置进一步包括设置在
第一同步脉冲输出接口与一维平移台之间的第一固定反射镜；
第二同步脉冲输出接口与时间抖动延迟测量仪之间的第二固定反射镜。
优选的，所述第一脉冲和第二脉冲的波长相同，波长范围为800-1600mm。
优选的，所述一维平移台的不仅精度小于等于150μm。
一种基于空间延迟线的时间抖动补偿方法，该方法的步骤包括
获取第一脉冲和第二脉冲；
基于第一脉冲和第二脉冲，对时间抖动延迟进行测量，获得时间抖动延迟的测量值，同时，并以与输入方向不同的方向输出第一脉冲和第二脉冲，所述第一脉冲和第二脉冲的输出方向不同；
将时间抖动延迟的测量值进行A/D转换，输入至运动控制器；
一维平移台利用设置在其上的反射镜接收第一脉冲或第二脉冲，并基于运动控制器的调整信号，在与时间抖动延迟测量仪垂直的方向上做往复运动，使第一脉冲或第二脉冲与第二脉冲获第一脉冲时间同步；
调整后同步的脉冲分别通过第一固定反射镜和第二固定反射镜，经过第一同步脉冲输入接口和第二同步脉冲输出接口输出给外部设备。
本发明的有益效果如下：
现有时间抖动补偿方法通常为纳秒量级，很难达到ps量级水平，无法适应科学研究和技术应用快速发展对时间同步技术领域越来越高的要求，本发明所述技术方案能够实现对高精度时间同步领域中高分辨力时间抖动延迟的补偿，补偿分辨力最小可达1ps，具备分辨力高的特点。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明；
图1示出一种基于空间延迟线的时间抖动补偿装置的示意图；
图2示出一种基于空间延迟线的时间抖动补偿方法的示意图。
附图标号
1、时间抖动延迟测量仪，2、A/D转换器，3、运动控制器，4、第二固定反射镜，5、第一反射镜，6、第二反射镜，7、一维平移台，8、第一固定反射镜，9、第一脉冲，10、第二脉冲，A1、第一脉冲输入接口，A2、第二脉冲输入接口，A3、第一同步脉冲输出接口，A4第二同步脉冲输出接口。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明公开了一种基于空间延迟线的时间抖动补偿装置，该装置包括时间抖动延迟测量仪1、A/D转换器2、运动控制器3、第二固定反射镜4、第一反射镜5、第二反射镜6、一维平移台7、第一固定反射镜8、第一脉冲输入接口A1、第二脉冲输入接口A2、第一同步脉冲输出接口A3、第二同步脉冲输出接口A4。其中，时间抖动延迟测量仪1基于第一脉冲9和第二脉冲10，对时间抖动延迟进行测量，获得时间抖动延迟的测量值，同时，将所述时间抖动延迟测量仪以与输入方向不同的方向输出第一脉冲和第二脉冲，所述第一脉冲和第二脉冲的输出方向不同。运动控制器3基于时间抖动延迟的测量值，控制一维平移台7沿时间抖动延迟测量仪的垂直方向做往复运动。一维平移台7基于运动控制器3的调整信号，调整第一脉冲或第二脉冲，使其与第二脉冲或第一脉冲时间同步，本发明一维平移台的不仅精度小于等于150μm。第一反射镜5和第二反射镜6固定在一维平移台7上，用于接收第一脉冲或第二脉冲，同时改变其传播方向。调整同步后的两路脉冲分别通过设置在第一同步脉冲输出接口A3与一维平移台7之间的第一固定反射镜8和第二同步脉冲输出接口A4与时间抖动延迟测量仪1之间的第二固定反射镜4，利用第一同步脉冲输出接口A3和第二同步脉冲输出接口A4输出给外部设备。本发明在时间抖动延迟测量仪1和运动控制器3之间的设置有A/D转换器，用于将时间抖动延迟的测量值转换为电信号输入给运动控制器。本发明所述第一脉冲和第二脉冲的波长相同，波长范围为800-1600mm。
如图2所示，本发明进一步公开了一种基于空间延迟线的时间抖动补偿方法，该方法的步骤包括获取第一脉冲和第二脉冲S1；基于第一脉冲和第二脉冲，对时间抖动延迟进行测量，获得时间抖动延迟的测量值，同时，并以与输入方向不同的方向输出第一脉冲和第二脉冲，所述第一脉冲和第二脉冲的输出方向不同S2；将时间抖动延迟的测量值进行A/D转换，输入至运动控制器S3；一维平移台利用设置在其上的反射镜接收第一脉冲或第二脉冲，并基于运动控制器的调整信号，在与时间抖动延迟测量仪垂直的方向上做往复运动，使第一脉冲或第二脉冲，与第二脉冲或第一脉冲时间同步S4；调整后同步的第一脉冲通过第一固定反射镜，经过第一同步脉冲输出接口输出给外部设备，调整后同步的第二脉冲通过第二固定反射镜，经过第二同步脉冲输出接口输出给外部设备S5。一维平移台基于运动控制器的调整信号，使第一脉冲或第二脉冲，与第二脉冲或第一脉冲时间同步。
下面通过一组实施例对本发明做进一步说明：
本发明的核心目的在于克服现有时间同步技术中高分辨力时间抖动补偿量的困难，提供一种基于空间延迟线的时间抖动补偿装置。具体的，该装置包括时间抖动延迟测量仪1、A/D转换器2、运动控制器3、第二固定反射镜4、第一反射镜5、第二反射镜6、一维平移台7、第一固定反射镜8、第一脉冲输入接口A1、第二脉冲输入接口A2、第一同步脉冲输出接口A3、第二同步脉冲输出接口A4。
利用上述时间抖动补偿装置的补偿方法包括以下步骤：
(1)第一脉冲9通过时间抖动延迟测量仪1、第一反射镜5、第二反射镜6和第一固定反射镜8后输出，第二脉冲10通过时间抖动延迟测量仪1和第二固定反射镜4后输出，第一脉冲9和第二脉冲10的波长相等，波长为1550nm；
(2)第一反射镜5和第二反射镜6装载于一维平移台7上，一维平移台7能够在运动控制器3的控制下沿如图1中的双向虚线箭头方向移动，一维平移台7的步进精度为150μm；
(3)第一脉冲9和第二脉冲10之间时间抖动的值由时间抖动延迟测量仪1测得；
(4)时间抖动的测量值通过A/D数模转换器2转换后传递给运动控制器3；
(5)人为给第一脉冲9和第二脉冲10之间提供8ps时间抖动，此时时间抖动延迟测量仪1测得的第一脉冲9和第二脉冲10之间时间抖动的值不为0，运动控制器3控制一维平移台7移动，使得时间抖动延迟测量仪1测得时间抖动的值为0，完成第一脉冲9和第二脉冲10之间的时间抖动补偿。
根据试验本发明所述一种基于空间延迟线的时间抖动补偿装置的补偿分辨力为1ps，能够保证两个脉冲高精度的时间同步。
综上所述，本发明所述技术方案针对现有中时间抖动补偿方法仅能达到纳秒量级，很难达到ps量级水平的问题，提供了一种能够实现对高精度时间同步领域中高分辨力时间抖动延迟的补偿方案，补偿分辨力最小可达1ps，能够满足高分辨力的特点。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (8)
1.一种基于空间延迟线的时间抖动补偿装置，其特征在于，该装置包括
第一脉冲输入接口；
第二脉冲输入接口；
时间抖动延迟测量仪，基于第一脉冲和第二脉冲，对时间抖动延迟进行测量，获得时间抖动延迟的测量值，同时，将第一脉冲和第二脉冲输出；
运动控制器，基于时间抖动延迟的测量值，控制一维平移台沿时间抖动延迟测量仪的垂直方向做往复运动；
一维平移台，基于运动控制器的调整信号，调整第一脉冲或第二脉冲，使其与第二脉冲或第一脉冲时间同步；
该装置进一步包括设置时间抖动延迟测量仪和运动控制器之间的A/D转换器，用于将时间抖动延迟的测量值转换为电信号输入给运动控制器。
2.根据权利要求1所述的时间抖动补偿装置，其特征在于，所述时间抖动延迟测量仪以与输入方向不同的方向输出第一脉冲和第二脉冲，所述第一脉冲和第二脉冲的输出方向不同。
3.根据权利要求1所述的时间抖动补偿装置，其特征在于，该装置进一步包括设置在一维平移台上的用于调整第一脉冲传播方向的第一反射镜和第二反射镜。
4.根据权利要求1所述的时间抖动补偿装置，其特征在于，该装置进一步包括第一同步脉冲输出接口和第二同步脉冲输出接口。
5.根据权利要求4所述的时间抖动补偿装置，其特征在于，该装置进一步包括设置在
第一同步脉冲输出接口与一维平移台之间的第一固定反射镜；
第二同步脉冲输出接口与时间抖动延迟测量仪之间的第二固定反射镜。
6.根据权利要求1所述的时间抖动补偿装置，其特征在于，所述第一脉冲和第二脉冲的波长相同，波长范围为800-1600mm。
7.根据权利要求1所述的时间抖动补偿装置，其特征在于，所述一维平移台的步进精度小于等于150μm。
8.一种基于空间延迟线的时间抖动补偿方法，其特征在于，该方法的步骤包括
获取第一脉冲和第二脉冲；
基于第一脉冲和第二脉冲，对时间抖动延迟进行测量，获得时间抖动延迟的测量值，同时，并以与输入方向不同的方向输出第一脉冲和第二脉冲，所述第一脉冲和第二脉冲的输出方向不同；
将时间抖动延迟的测量值进行A/D转换，输入至运动控制器；
一维平移台利用设置在其上的反射镜接收第一脉冲或第二脉冲，并基于运动控制器的调整信号，在与时间抖动延迟测量仪垂直的方向上做往复运动，使第一脉冲或第二脉冲，与第二脉冲或第一脉冲时间同步；
调整后同步的第一脉冲通过第一固定反射镜，经过第一同步脉冲输出接口输出给外部设备，调整后同步的第二脉冲通过第二固定反射镜，经过第二同步脉冲输出接口输出给外部设备。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN103066960A (zh) * | 2013-01-17 | 2013-04-24 | 中国科学技术大学 | 大幅度超高速同步脉冲产生装置及方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| "亚飞秒被动同步掺钛蓝宝石激光器";田金荣等;《物理学报》;20050131;第54卷(第1期);第129-第132页 |
| "飞秒与皮秒激光脉冲的主动同步及和频产生宽带超短激光的研究";王鹏等;《物理学报》;20060831;第55卷(第8期);第4161-4164页 |
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