論文の概要: 113 km absolute ranging with nanometer precision

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.05542v1
• Date: Sat, 07 Dec 2024 05:25:23 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-10 14:52:37.401758
• Title: 113 km absolute ranging with nanometer precision
• Title（参考訳）: ナノメートル精度で絶対距離113km
• Authors: Yan-Wei Chen, Meng-Zhe Lian, Jin-Jian Han, Ting Zeng, Min Li, Guo-Dong Wei, Yong Wang, Yi Sheng, Ali Esamdin, Lei Hou, Qi Shen, Jian-Yu Guan, Jian-Jun Jia, Ji-Gang Ren, Cheng-Zhi Peng, Qiang Zhang, Hai-Feng Jiang, Jian-Wei Pan,
• Abstract要約: 本研究では, 距離113kmでの航続を成功させる2方向デュアルコムレンジ手法を提案する。 得られた精度は、11.5 $mu$m @ 1.3 ms、681 nm @ 1 s、82 nm @ 21 sである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.87926750704851
• License:
• Abstract: Accurate long-distance ranging is crucial for diverse applications, including satellite formation flying, very-long-baseline interferometry, gravitational-wave observatory, geographical research, etc. The integration of the time-of-flight mesurement with phase interference in dual-comb method enables high-precision ranging with a rapid update rate and an extended ambiguity range. Pioneering experiments have demonstrated unprecedented precision in ranging, achieving 5 nm @ 60 ms for 1.1 m and 200 nm @ 0.5 s for 25 m. However, long-distance ranging remains technically challenging due to high transmission loss and noise. In this letter, we propose a two-way dual-comb ranging (TWDCR) approach that enables successful ranging over a distance of 113 kilometers. We employ air dispersion analysis and synthetic repetition rate technique to extend the ambiguity range of the inherently noisy channel beyond 100 km. The achieved ranging precision is 11.5 $\mu$m @ 1.3 ms, 681 nm @ 1 s, and 82 nm @ 21 s, as confirmed through a comparative analysis of two independent systems. The advanced long-distance ranging technology is expected to have immediate implications for space research initiatives, such as the space telescope array and the satellite gravimetry.
• Abstract（参考訳）: 衛星形成飛行、極長ベースライン干渉計、重力波観測所、地理研究など、様々な用途において正確な長距離航続距離が不可欠である。 2重コム法における位相干渉による飛行時間測定の統合により、迅速な更新率と拡張されたあいまいさ範囲で高精度な測定が可能となる。 パイオニアリング実験では、幅が1.1mで5 nm @60 ms、25mで200 nm @0.5 sを達成している。 しかし、長距離距離は高い伝送損失とノイズのために技術的に困難なままである。 本稿では,TWDCR法を用いて,距離113kmでの航続を成功させる手法を提案する。 我々は,100kmを超える固有ノイズチャネルのあいまいさ範囲を拡大するために,気分散解析と合成繰り返し率技術を用いている。 得られた精度は、11.5 $\mu$m @ 1.3 ms、681 nm @ 1 s、82 nm @ 21 sである。 先進的な長距離航法技術は、宇宙望遠鏡アレイや衛星重力計といった宇宙研究のイニシアチブにすぐに影響すると期待されている。

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