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Pela primeira vez, pesquisadores demonstraram que uma referência de frequência estável pode ser transmitida de forma confiável por mais de 300 quilômetros em uma rede de telecomunicações de fibra óptica padrão, a fim de sincronizar dois radiotelescópios.
Na revista Optica da Optical Society of America, pesquisadores de um consórcio de instituições australianas relataram recentemente uma transmissão bem-sucedida entre dois radiotelescópios usando um enlace de fibra óptica. Eles também demonstraram que o desempenho da técnica foi superior ao uso de um relógio atômico em cada telescópio.
Referências de frequência estáveis, usadas para calibrar relógios e instrumentos que realizam medições de ultraprecisão, geralmente estão disponíveis apenas em instalações que utilizam relógios atômicos caros para gerar essas referências. Essa nova tecnologia poderia ajudar cientistas em qualquer lugar do mundo a acessar o padrão de frequência simplesmente conectando-se à rede de telecomunicações.
Essa nova técnica não exigiu alterações substanciais no restante da rede de fibra óptica e foi fácil de implementar. O mais impressionante é que a demonstração foi realizada em uma rede de fibra óptica que estava transmitindo tráfego de telecomunicações ao vivo simultaneamente. Ao executar o experimento em fibras ópticas transportando tráfego normal, os pesquisadores mostraram que a transmissão do padrão de frequência estável não afetou os dados ou as chamadas telefônicas em outros canais.
Para manter a frequência estável durante a transmissão, os pesquisadores enviaram o sinal pela rede até um destino selecionado e, em seguida, o refletiram de volta. O sinal de retorno foi então usado para determinar se ocorreram alterações. Após cada percurso de ida e volta, qualquer variação de frequência era subtraída para compensar com precisão as mudanças medidas. Para cada 100 quilômetros de fibra, o percurso de ida e volta do sinal levava aproximadamente 1 milissegundo.
Segundo os pesquisadores, a demonstração bem-sucedida mostra que esse novo método está pronto para uso por radioastrônomos que desejam evitar o uso de múltiplos relógios atômicos em uma rede telefônica. Essa capacidade também permitiria que qualquer cientista com acesso a uma rede de telecomunicações transmitisse referências de frequência estáveis por meio de uma rede nacional de fibra óptica.
A capacidade de enviar referências de frequência estáveis por meio de uma rede de telecomunicações pode ser especialmente útil para conjuntos de radiotelescópios, como o Square Kilometer Array (SKA). O SKA é um esforço global para construir o maior telescópio do mundo, utilizando conjuntos de radiotelescópios na Austrália e na África do Sul. Quando concluído, o SKA detectará ondas de rádio fracas provenientes do espaço profundo com uma sensibilidade aproximadamente 50 vezes maior que a do telescópio Hubble. Além disso, radiotelescópios individuais serão interligados para criar uma área de coleta total de cerca de 1 milhão de metros quadrados.
O grupo de pesquisa espera que o fácil acesso a padrões de frequência tão estáveis quanto os de um laboratório nacional de medição sirva como uma tecnologia facilitadora para muitas aplicações que exigem temporização precisa e medições de frequência exatas.
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