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Transfert à très haute résolution d’un référence de fréquence optique sur le réseau fibré de télécommunications

Giorgio Santarelli, LNE-SYRTE, Observatoire de Paris

La dissémination de références ultra-stables de fréquence entre laboratoires distants est un défi majeur pour une large gamme d’expérience de très haute sensibilité, en métrologie ou en physique fondamentale. En effet, les horloges optiques atteignent actuellement des stabilités de quelques 10^-17 sur la journée si bien que la comparaison de ces horloges nécessite un transfert de fréquence avec une résolution encore meilleure. Cette comparaison permet de valider les performances métrologiques des horloges, mais aussi de réaliser différents tests de physique fondamentale. Depuis quelques années, plusieurs groupes dont le notre ont développé des liaisons par fibres optiques pour transmettre des références de fréquence. Les derniers développements ont concerné le transfert direct d’une référence optique à 1,55 µm. Nous avons démontré le transfert à très bas bruit de phase d’une référence ultra-stable de fréquence sur un lien optique de plus de 100 km réalisé avec des fibres optiques du réseau de télécommunications transportant simultanément les données numériques du trafic Internet. Les performances de résolution sont identiques à celles d’une liaison par fibre optique dédiée : quelques 10^-19 en valeur relative pour des temps d’intégration de 10^4 s. La transmission des données numériques n’a pas été affectée par notre signal.