GRAND PROJET
le signal injecté et le signal retour . Ceci donne l ’ erreur de phase accumulée . On applique une correction égale , au signe près , à la moitié de l ’ erreur de phase mesurée de façon à ce que le signal à l ’ extrémité de la fibre soit affranchi du bruit induit lors de l ’ aller simple . Cette méthode suppose l ’ absence de bruits non réciproques qui ne peuvent pas être corrigés . Pour vérifier la fréquence arrivant dans le laboratoire distant , elle est renvoyée vers le laboratoire initial via une seconde fibre stabilisée selon le même procédé . Elle est dès lors comparée avec celle du signal initial . La bande passante de l ’ asservissement est limitée par le temps aller-retour de la lumière dans la fibre . Pour une fibre de 100 km , elle est de l ’ ordre d ’ un kHz . Ces développements pionniers ont été effectués dès les années 2000 sur une liaison entre le Laboratoire de Physique des Lasers ( LPL ) et le SYRTE ( Observatoire de Paris ) qui a en charge le temps atomique français et qui fournit aujourd ’ hui les signaux du réseau REFIMEVE . La première comparaison de deux horloges optiques a eu lieu en 2015 entre les horloges à Strontium du SYRTE ( Paris ) et du
Figure 2 . Carte du réseau REFIMEVE connectant 30 laboratoires avec ses extensions européennes vers l ’ Allemagne , l ’ Italie et le Royaume-Uni . Environ 10 connexions supplémentaires devraient avoir lieu en 2025 .
PTB ( Braunschweig ) [ 2 ]. Ces deux laboratoires étaient reliés par une liaison fibrée de 1400 km . La comparaison a révélé une différence de fréquence relative de 2.10 -15 , bien supérieure à l ’ incertitude cumulée des deux horloges évaluée à 5.10 -17 . Cet écart s ’ interprète par le décalage gravitationnel que prévoit la relativité générale pour une différence d ’ altitude des deux horloges de 20m . Cette différence d ’ altitude a été confirmée par des méthodes de géodésie reposant sur le … GPS . Ce résultat pionnier a eu un gros impact et a ouvert la voie à la géodésie chronométrique ayant une incertitude potentielle du cm . Dans cette comparaison , la contribution de la liaison fibrée au budget d ’ incertitude a été évaluée à 10 -19 , ce qui la rend tout à fait négligeable . Ce niveau de performance étonnant s ’ explique par le fait que la correction d ’ erreur repose sur un asservissement en phase . Si le bruit blanc de phase résiduel se moyenne comme l ’ inverse de la racine carrée du temps de mesure , dans le domaine des fréquences , cela conduit à une moyenne variant comme l ’ inverse du temps de mesure . C ’ est ce que montre la figure 1 où l ’ on atteint la région des 10 -18 au bout de seulement 100 secondes .
Le réseau REFIMEVE
REFIMEVE – Réseau Fibré Métrologique à Vocation Européenne – est un projet porté par le LPL et le SYRTE et né de la collaboration initiée en 2008 avec RENATER , le GIP bien connu du monde académique qui donne l ’ accès internet à une partie importante de l ’ enseignement supérieur et de la recherche . Cette collaboration [ 1 ] va jouer un rôle déterminant dans l ’ avance stratégique de REFIMEVE en tant que réseau temps-fréquence ( T & F ) dans le contexte européen et international . En effet , l ’ accès à la fibre est un point bloquant pour ce type d ’ applications dans la plupart des cas . Or RENATER a permis la mutualisation de son réseau dédié au trafic de données . Par des méthodes de multiplexage-démultiplexage standard , le signal métrologique est introduit sur le réseau RENATER dans le canal 44 de la bande C . Ce canal 44 correspond à la longueur d ’ onde 1542 nm utilisée sur l ’ ensemble du réseau REFIMEVE que nous avons pu imposer dans nos collaborations à l ’ échelle européenne . Ce canal « noir » doit donc être libéré par les services de RENATER , ce qui est une contrainte assez mineure . Plus contraignant est le fait que REFIMEVE requiert un fonctionnement bidirectionnel comme expliqué ci-dessus alors que l ’ internet repose sur une paire de fibres optiques avec une fibre « montante » et une « descendante » et des amplificateurs monodirectionnels . Les obligations de service de RENATER impliquent de faire appel à des sous-traitants habilités lors de l ’ introduction des OADM
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