Ground-based principle verification of clock noise transfer for the Taiji program

Abstract

摘要: 太极计划是中国科学院提出的空间引力波探测任务，利用激光差分干涉的方法学探测卫星间由引力波引起的pm级位移波动。为消除由卫星间因时钟不同步而产生的测量误差，拟采用边带倍频时钟噪声传递的方法进行星间时钟噪声测量与消除。本文讨论太极计划星间时钟噪声传递的需求、原理、方法，并设计实验进行原理验证。通过搭建电子学实验测试两个系统时钟噪声的极限值，确定实验相关参数，进一步光学实验验证边带倍频传递方案的原理。实验结果表明，本文提出的时钟噪声消除方案及相关参数合理可行，适用于太极计划的需求。在0.05 Hz~1 Hz频段，星间时钟噪声的抑制效果优于2π×10-5 rad/Hz1/2，满足太极探路者的噪声需求，为未来太极计划的时钟噪声传递的方案与参数设计奠定实验和理论的基础。