Fibre-optic delivery of time and frequency to VLBI station

The quality of Very Long Baseline Interferometry (VLBI) radio observations predominantly relies on precise and ultra-stable time and frequency (T&F) standards, usually hydrogen masers (HM), maintained locally at each VLBI station. Here, we present an operational solution in which the VLBI observations are routinely carried out without use of a local HM, but using remote synchronization via a stabilized, long-distance fibre-optic link. The T&F reference signals, traceable to international atomic timescale (TAI), are delivered to the VLBI station from a dedicated timekeeping laboratory. Moreover, we describe a proof-of-concept experiment where the VLBI station is synchronized to a remote strontium optical lattice clock during the observation.Comment: 8 pages, 8 figures, matches the version published in A&A, section Astronomical instrumentatio

Precyzyjny światłowodowy transfer czasu i częstotliwości w relacji GUM-AOS (420 km)

W artykule przedstawiono najnowsze wyniki, prowadzonych w GUM i AOS oraz w ścisłej współpracy z AGH, badań nad precyzyjnym transferem czasu i częstotliwości przez włókna światłowodowe w oparciu o uruchomione pomiędzy GUM i AOS operacyjne łącze światłowodowe ze stabilizacją opóźnienia, o łącznej długości optycznej ok. 420 km

Precise time and frequency transfer over optical fiber between GUM-AOS (420 km)

W artykule przedstawiono najnowsze wyniki, prowadzonych w GUM i AOS (Obserwatorium Astrogeodynamiczne CBK PAN) w ścisłej współpracy z AGH, badań nad precyzyjnym transferem czasu i częstotliwości przez włókna światłowodowe w oparciu o uruchomione pomiędzy GUM i AOS operacyjne łącze światłowodowe ze stabilizacją opóźnienia, o łącznej długości optycznej około 420 km. Dokonano kalibracji łącza na poziomie niepewności rozszerzonej 0,25 ns. Uzyskano zgodność wyników z wynikami uzyskanymi z metody GPS CV i GPS PPP. Ponadto potwierdzono poprawność przyjęcia poprawek kalibracyjnych w użytkowanych w GUM i AOS systemach TTS-4 i potwierdzono ogromną przydatność metod światłowodowych do rozwoju i oceny stabilności i dokładności satelitarnych metod transferu czasu i częstotliwości.In this paper there are presented the newest results of investigation carried on at Central Office of Measures (GUM - Główny Urząd Miar) and Astrogeodynamical Observatory of Space Research Center PAS (AOS) in close cooperation with AGH Technical University (Akademia Górniczo-Hutnicza), in the scope of precise time transfer over optical fibers [1-9]. Since January 2012 the constant operational optical link with stabilization of propagation delay for time and frequency transfer has been run between two UTC(k) time and frequency laboratories: GUM – maintaining UTC(PL), and AOS – maintaining UTC(AOS), over 420 km of optical link [10]. Si-multaneously, there are carried on continuous time transfer with TTS-4 dual-frequency GNSS systems and comparison of measure-ment results obtained from the fiber method and GPS CV or GPS PPP method is possible. It allows to verify calibration results and assess the relative accuracy and stability of the all methods. Calibration of the optical link was performed on the base of local measurements with expanded uncertainty of 0,25 ns, with no need of usage of other time transfer systems or travelling standards or receivers. Calibration results agreed with satellite methods: GPS CV and GPS PPP within the range of about ± 1 ns (Fig. 4, Section 4), which confirms the correctness of adopted calibration method in practice. Simultaneously, this confirms the correctness of adopted calibration corrections in TTS-4 systems used at GUM and AOS for remote time transfer. The obtained results confirmed also the huge useful-ness of our optical method of time and frequency transfer for development and investigation accuracy and stability of satellite methods within this domain (Fig. 5 and 6, Section 4)