Rozproszone laboratorium czasu i częstotliwości w PIONIERze? Brzmi bardzo technicznie. A w gruncie rzeczy chodzi o to, żeby wykorzystać ogólnopolską sieć internetu optycznego do ultraszybkiego przesyłania wzorca czasu.
Mogłoby się wydawać, że kilka miesięcy temu opisywaliśmy podobny projekt, NLPQT, w ramach którego powstaje system dystrybucji wzorcowych sygnałów częstotliwości, oparty na optycznym zegarze atomowym. Jednak, mimo że brzmi podobnie, inwestycja w ramach projektu PIONIER-LAB jest zupełnie innym projektem.
W projekcie NLPQT przesyłana jest tak zwana częstotliwość optyczna. To znaczy, że sama częstotliwość przesyłanego światła (o odpowiedniej długość fali optycznej) niesie w sobie wzorcową częstotliwość (rzędu 194 THz). Źródłem takiej częstotliwości optycznej są ultra-stabilne lasery korygowane przez zegary optyczne, bardzo dokładne i stabilne (względna, długo-czasowa stabilność wynosi około 10E-19), ale ich praktyczne wykorzystanie wymaga kosztownej aparatury (zazwyczaj co najmniej grzebienia częstotliwości optycznych) i nadaje się do bardzo zaawansowanych badań. W ramach laboratorium PIONIER-LAB przesyłana jest tak zwana częstotliwość radiowa (10 MHz). Jej źródłem są zazwyczaj masery wodorowe lub zegary cezowe. Sygnały elektryczne są “kodowane” w sygnale optycznym, przesyłane do zdalnego odbiorcy i “dekodowane” ponownie na postać elektryczną. Użytkownik końcowy nie musi posiadać żadnej dodatkowej zaawansowanej aparatury, aby skorzystać z takiego sygnału. W praktyce „wpina się” do odpowiedniego gniazdka w urządzeniu końcowym i otrzymuje sygnał o jakości takiej, jak generowana w zegarze wzorcowym oddalonym o kilkaset kilometrów. O to, aby sygnał był jak najwyższej jakości, “dba” dedykowany system transmisyjny (w tym przypadku system ELSTAB opracowany w AGH oraz przetestowany w projekcie OPTIME).
Dodatkowo w ramach PIONIER-LAB transmitowany jest wzorzec czasu w postaci kolejnych impulsów sekundy (1 PPS). Bardzo dokładna kalibracja umożliwia odwzorowanie skali czasu na zdalnym końcu systemu transmisyjnego z dokładnością kilkudziesięciu pikosekund (10e-12 sekundy)!. W praktyce możemy przesłać oficjalną polską skalę czasu (UTC (PL)) generowaną w GUM (Główny Urząd Miar) do różnych ośrodków sieci PIONIER (biorących udział w projekcie) właśnie z tą pikosekundową dokładnością! Czyli podobne, a jednak zupełnie inne i ostatecznie – przeznaczone dla zupełnie innych użytkowników.
A na schematycznej mapie infrastruktury sieci PIONIER wygląda to następująco:
Pobierz (PDF, 3MB): Infrastruktura_czasu_w_sieci_PIONIER.pdf
Damian Niemir, Maciej Rutkowski
