近日，中国科学院国家授时中心张首刚、刘涛研究员带领的课题组，完成了西安至太原段1839千米双纤双路时间传递系统的设备安装和性能测试，标志着我国建成了全球首个10皮秒级稳定度的千公里级光纤时间传递工程应用系统。相关成果以《Time transfer in an 1839-km telecommunication fiber link demonstrating a picosecond-scale stability》为题发表在学术期刊Chinese Physics Letters上。

“高精度地基授时系统”是由国家授时中心承建的“十三五”国家重大科技设施，建成后将成为国际上规模最大、功能最完善、性能最先进的地基授时系统，是“战略导向型”国家重大科技基础设施。而光纤时间传递系统是整个系统，包括长波授时部分的基础支撑。

图1 1839公里实地两省光纤链路的地理分布图

在2023年7月，从航天城出发，在1839公里光纤环路上实现了高精度时间传递，系统完成了从西安和太原两个省会城市之间的往返连接，如图1所示。对长距离的光纤时间传递系统进行长期数据采集和监测，在63小时内测量的1839公里实地光纤链路的时差数据，同步偏差优于30.1ps，如图2 所示。同时对系统进行了不确定的评估，为55.4ps。

图2 在63小时内测量的1839公里实地光纤链路的时差数据

在1839公里实地光纤链路上实现了6.5ps@1s和4.6ps@40000s时间传递稳定度，如图3所示。同时，系统评估了同传的10MHz频率的传输稳定性，实现了4.5E-12/s和1.9E-15/10000 s的频率稳定性结果如图4所示。

图3 1839公里实地光纤链路上时间传递稳定度（TDEV）

图4 1839公里实地光纤链路上10MHz频率传递稳定度（ADEV）

中国科学院国家授时中心完成了西安至太原段1839千米双纤双路时间传递系统的设备安装和性能测试，标志着技术攻关的完成和系统设计的合理，对于国家重大科技基础设施“高精度地基授时系统”研制建设两万多公里的国家高精度光纤授时网具有里程碑意义。