74 research outputs found
Towards one-way fibre-based frequency dissemination enabled by phase sensitive amplification receivers
No full textWe demonstrate the potential of a phase sensitive amplifier to operate as an active detector of stochastic phase changes in fibre-based dissemination systems with an order of magnitude better sensitivity than state of the art one-way systems.</p
Towards precise one-way fiber-based frequency dissemination using phase-sensitive amplification
No full textIn this Letter, we conceptually demonstrate the potential of a phase-sensitive amplifier to operate as an active detector of stochastic phase changes in fiber-based frequency dissemination systems with two orders of magnitude better sensitivity than state-of-the-art one-way systems relying on two-wavelength dissemination schemes. Theoretical and experimental analyses show that these stochastic phase changes (caused by environmental changes, e.g., due to temperature) can be detected with high sensitivity via optical phase comparison performed within the phase-sensitive amplifier. Experimental results are in close agreement with theoretical predictions showing that phase-sensitive amplifiers may find a niche application in metrology, with potential to significantly improve one-way fiber-based frequency dissemination systems.</p
Master plan coastal havens, "Nikas", Kuwait
No full textCurrently there are 20,000 to 40,000 yachts in Kuwait. The majority of these yachts is stored on land because the number of berths in Kuwait is not sufficient to accommodate them all. Besides yachts, there are approximately 1,000 fishing vessels in Kuwait. The facilities for fishermen are not of sufficient quality. To overcome these problems, the Kuwaiti government initiated the development of a master plan for 9 coastal havens on Kuwait coast. Kuwait is located at the northeastern part of the Arabian Peninsula. It is bordering Saudi-Arabia and Iraq and lies on the northwestern shore of the Arabian Gulf. The emirate covers approximately 20,000 km2 and has a population 3.5 million inhabitants. The coastal havens need to facilitate fishing vessels, yachts, public transport vessels, vessels from the national authorities and incidentally vessels that take refuge in one of these coastal havens. Besides the possible locations of the havens, the demand and need for these facilities is an important aspect. The yachting demand potential gives an indication of the expected development in demand of the yachting industry up to the year 2030. There already is a need for berths in Kuwait at the moment. The master plan accounts for 6750 berths in the year 2030, an increase of 4750 berths in 25 years, and a small increase in the number of fishing vessels in Kuwait. The master plan contains recommendations for the proposed development directions and functions that have to be allocated for all coastal haven locations. The complexity of the concept of a coastal haven lays within the fact that it has to facilitate yachts, fishing vessels and somewhat larger vessels at the same time. The facility must be multipurpose to some extent, but other aspects must be kept separate in order to provide all users in their needs and meet their expectations. The design requirements and criteria are applied to one coastal haven location and are translated into three layout alternatives for one coastal haven location. The layouts are evaluated with two hydraulic models. These models simulate the wave propagation from an offshore data point into the wave conditions within the coastal haven basins. The modeled wave conditions are those that occur only once during the life of the coastal haven. The layout has to be such that it can protect the vessels from these conditions. During the modeling it is concluded that the layout needs to be such that the basins are relatively closed off. The acceptable wave height within the coastal haven is very limited, because damage to the yachts and speedboats used for fishing is not acceptable in a coastal haven.Hydraulic EngineeringCivil Engineering and Geoscience
Frequency reference dissemination across deployed fiber networks
No full textTwelve page dissertation abstrac
Διανομή συχνοτήτων αναφοράς μέσω εγκατεστημένων δικτύων οπτικών ινών
No full textΗ ακρίβεια και ευστάθεια των συχνοτήτων αναφοράς βελτιώνεται με ταχείς ρυθμούς αποσκοπώντας τόσο στην υποβοήθηση θεμελιωδών πειραμάτων φυσικής, όσο και στη βελτίωση των επιδόσεων σύγχρονων τεχνολογικών εφαρμογών όπως είναι το παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού θέσης, ο ακριβής συγχρονισμός τηλεπικοινωνιακών δικτύων και ραδιοτηλεσκοπίων, η συμβολομετρία μεγάλων αποστάσεων και η κβαντική δικτύωση. Ιδιαίτερο επιστημονικό και τεχνολογικό ενδιαφέρον παρουσιάζει η δυνατότητα σύγκρισης των προτύπων συχνότητας που παράγονται από απομακρυσμένες πηγές. Επίσης, ο συγχρονισμός κεραιών ραδιοτηλεσκοπίων και τηλεπικοινωνιακών δικτύων απαιτεί τη μετάδοση συχνοτήτων αναφοράς σε μεγάλες αποστάσεις με εξαιρετική ακρίβεια. Η ακριβέστερη μέθοδος μεταφοράς τέτοιων προτύπων είναι η μετάδοση μέσα από δίκτυο οπτικών ινών. Οι οπτικές ίνες είναι ανθεκτικές σε ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές, και επιπλέον τα χαρακτηριστικά τους δεν μεταβάλλονται ιδιαίτερα λόγω μεταβολών στο περιβάλλον τους, καθώς εγκαθίστανται σε αρκετό βάθος. Εμφανίζουν όμως ευαισθησία του δείκτη διάθλασης και επομένως της ταχύτητας διάδοσης στη θερμοκρασία και τις μηχανικές δονήσεις, η οποία προκαλεί μεταβολές στη φάση των μεταδιδόμενων προτύπων, υποβαθμίζοντας έτσι την ευστάθειά τους. Για τη βελτίωση της ευστάθειας υλοποιείται βρόχος ελέγχου της φάσης, επιστρέφοντας πίσω στον πομπό ένα μέρος του σήματος που φτάνει στο δέκτη. Σε ζεύξεις μεγάλου μήκους είναι αναγκαία η ύπαρξη ενισχυτών - αναγεννητών, οι οποίοι προλαμβάνουν την υποβάθμιση του σήματος λόγω απωλειών και υπέρθεσης θορύβου. Επίσης, τα εγκατεστημένα δίκτυα οπτικών ινών περιλαμβάνουν έναν αριθμό συνδέσεων και συγκολλήσεων που προκαλούν ανακλάσεις, οι οποίες υποβαθμίζουν την ποιότητα του σήματος επιστροφής και επιβαρύνουν με θόρυβο το σήμα φασικού σφάλματος που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της φάσης. Στα πλαίσια της διατριβής προτάθηκε ένας αμιγώς οπτικός αναγεννητής, ο οποίος εκτός από συντονιζόμενη στο μήκος κύματος μετάδοσης ενίσχυση, πραγματοποιεί αντιγραφή και μεταλλαγή σε άλλο μήκος κύματος του σήματος επιστροφής, ούτως ώστε να είναι δυνατός ο διαχωρισμός του από τις πιθανές ανακλάσεις. Ο αναγεννητής αυτός βασίζεται στις ιδιότητες διπλής εγκλείδωσης με οπτική έγχυση ενός πολύτροπου laser. Προσομοιώθηκε και υλοποιήθηκε πειραματικά, επιτυγχάνοντας διατήρηση της ευστάθειας του μεταδιδόμενου μικροκυματικού προτύπου σε δύο διαδοχικές ζεύξεις οπτικών ινών. Στη συνέχεια προτάθηκε μια απλή μέθοδος διπλασιασμού της συχνότητας του προτύπου. Οι επιπτώσεις του φασικού θορύβου υποβαθμίζονται, όταν χρησιμοποιείται υψηλότερη συχνότητα προτύπου. Αυτό όμως απαιτεί πιο ακριβούς ηλεκτροπτικούς διαμορφωτές και φωτοδιόδους. Στην προτεινόμενη μέθοδο χρησιμοποιήθηκε ηλεκτροπτική διαμόρφωση πλάτους διπλής πλευρικής με κατασταλμένο φέρον. Έτσι, η συχνότητα που αναδεικνύεται στο δέκτη είναι διπλάσια της αρχικής, χωρίς να είναι αναγκαία η χρήση διαμορφωτή διπλάσιου εύρους ζώνης. Επίσης, καταργούνται οι χωρικές διαλείψεις που οφείλονται στη χρωματική διασπορά. Η βελτίωση της σχετικής συχνοτικής ευστάθειας του συστήματος επιβεβαιώθηκε πειραματικά. Ως λογικό επακόλουθο της προηγούμενης μεθόδου, εξετάστηκε αν θα ήταν εφικτή η μετάδοση χιλιοστομετρικών ή και στην περιοχή των THz συχνοτήτων αναφοράς. Το αποτέλεσμα αυτής της προσπάθειας ήταν ένας οπτικο-ηλεκτρονικός διαιρέτης συχνοτήτων που δεν απαιτεί μεγάλου εύρους ζώνης εξαρτήματα, δεν εισάγει επιπλέον φασικό θόρυβο και είναι ικανός να υποβιβάσει τις υψηλές αυτές συχνότητες, διαιρώντας τες με κλασματικό λόγο. Με τον τρόπο αυτό παρέχεται ευελιξία στην επιλογή της τελικής συχνότητας του λαμβανόμενου προτύπου, η οποία διατηρεί την ευστάθεια της υψηλής συχνότητας αναφοράς που μεταδόθηκε. Η ευστάθεια και ο χαμηλός φασικός θόρυβος της τοπικά στο δέκτη παραγόμενης συχνότητας πιστοποιήθηκε με πειραματικές μετρήσεις. Ο οπτικο-ηλεκτρονικός κλασματικός διαιρέτης παρέχει επίσης τη δυνατότητα σύνθεσης μικροκυματικών και χιλιοστομετρικών συχνοτήτων. Οι συχνότητες των παραγόμενων ηλεκτρικών συχνοτήτων ρυθμίζονται με εξαιρετικά μικρό βήμα σύνθεσης από τον κλασματικό λόγο διαίρεσης. Σε αντίθεση με άλλες τεχνικές οπτικο-ηλεκτρονικής σύνθεσης συχνοτήτων, όλες οι ενδιάμεσες συχνότητες που απαιτούνται για τη λειτουργία του συνθέτη είναι κλειδωμένες στην συχνοτική απόσταση των τόνων αναφοράς. Μια άλλη κατηγορία μεθόδων επικεντρώνονται στη διόρθωση του φασικού σφάλματος της μετάδοσης αποκλειστικά στο δέκτη. Τέτοια συστήματα μονόδρομης μετάδοσης, βασίζονται στην εξάρτηση της διασποράς των οπτικών ινών από τη θερμοκρασία. Η φασική σύγκριση δύο αντιτύπων του προτύπου σε απομακρυσμένα μήκη κύματος αναδεικνύει το σήμα σφάλματος, το οποίο χρησιμοποιείται για να σταθεροποιήσει το βρόχο. Το πρόβλημα με την τεχνική αυτή είναι η χαμηλή ευαισθησία της, η οποία βελτιώνεται δραματικά με την χρήση οπτικών συχνοτικών προτύπων. Για να εξαχθεί το φασικό σφάλμα, θα πρέπει να γεφυρωθεί το συχνοτικό χάσμα μεταξύ των οπτικών φερόντων και για το σκοπό αυτό στα πλαίσια της διατριβής προτάθηκαν δύο λύσεις. Η πρώτη μεταδίδει μια οπτική κτένα αποτελούμενη από τρεις απομακρυσμένους τόνους. Στο δέκτη, οι τόνοι εισέρχονται σε οπτικό ενισχυτή ευαίσθητο στη φάση, όπου η φασική σχέση μεταξύ των τόνων επιδρά στο κέρδος του παραμετρικού αυτού ενισχυτή ο οποίος μεταφράζει τη σχετική φασική μεταβολή που επιβάλλεται κατά τη μετάδοση λόγω μεταβολής της θερμοκρασίας της ίνας σε μεταβολή της ισχύος των δύο ακραίων τόνων, αναδεικνύοντας έτσι το φασικό σφάλμα. Η δεύτερη μέθοδος εκπέμπει τους ίδιους τρεις συχνοτικά ισαπέχοντες τόνους και γεφυρώνει το χάσμα στο δέκτη διαμορφώνοντας τον μεσαίο τόνο με διαμόρφωση φάσης υψηλού βάθους. Η διαμορφούσα συχνότητα παράγεται τοπικά στο δέκτη και δεν χρειάζεται να είναι υψηλής ευστάθειας καθώς ο φασικός της θόρυβος εμφανίζεται ως θόρυβος κοινού τρόπου στη φασική σύγκριση. Η ευαισθησία του προτεινόμενου συστήματος είναι ταυτόσημη με αυτή του ευαίσθητου στη φάση οπτικού ενισχυτή, χρησιμοποιώντας όμως κατά πολύ χαμηλότερη οπτική ισχύ. Η ιδιότητα αυτή είναι ιδιαίτερα επιθυμητή σε εφαρμογές συγχρονισμού κβαντικών οπτικών δικτύων.The precision and stability of frequency standards is rapidly improving aiming to boost experiments in fundamental physics and leverage the performance of technologies such as global positioning system, telecommunication networks and radio telescope array synchronization, long baseline interferometry and quantum networking. The possibility of comparing frequency standards produced from distant sources is of special scientific and technological interest. Furthermore, the synchronization of radio telescope antennas and telecommunication networks require the transmission of frequency standards at long distances with great accuracy and stability. The most accurate method to achieve this is the transmission of the standards through optical fibers. Optical fibers are immune to electromagnetic interference and being buried underground are less delicate to environmental perturbations. Nevertheless, the refraction index and consequently the group delay depend on temperature and mechanical stress and phase instability is observed at the receiver during temperature and stress fluctuations. Control loops are implemented to control the transmission imposed phase shifts by redirecting a portion of the received signal back to the transmitter. Amplifiers – regenerators are employed in long distance links to prevent excessive noise accumulation and preserve the signal quality. Moreover, deployed optical networks include fiber connections or splices causing back – reflections which deteriorate the back – propagating signal and impose noise to the phase error signal used for closing the control loop. In the context of this work, an all optical signal regenerator is proposed which not only resonantly amplifies the incoming wavelength but also provides wavelength conversion for the back - propagating signal to distinguish it from the reflections. The regenerator is based on dual mode injection locked laser. The laser operation was simulated and the regenerated signal stability was experimentally verified in a cascade link of two fiber spans. A simple method for doubling the microwave frequency standard was proposed next. The stability of the standard is less affected by phase noise if higher frequency is used. This requires more expensive modulators and photodiodes. If double sideband suppressed carrier modulation is employed, the frequency is doubled at the receiver end without using a wide bandwidth electro-optical modulator. Moreover, the dispersion induced spatial fading is vanished using this modulation format. The improvement in the fractional stability of the received frequency standard was experimentally verified. Following the achievements of the previous method, the feasibility of transferring even higher, mmwave or THz frequencies was investigated. The outcome of this effort was an opto-electronic frequency divider which does not require high bandwidth components, does not impose excessive phase noise and is capable to downscale those high frequencies using fractional frequency division. In this way, any desirable final electrical frequency can be selected, preserving the stability of the higher reference frequency transmitted through the link. The stability and low phase noise characteristics of the lower frequency produced at the receiver was experimentally verified. This divider also provides the possibility of synthesizing high microwave and mmwave frequencies. The synthesized electrical frequencies are tuned with high resolution by properly selecting the division ratio. Unlike other optoelectronic frequency synthesizers, all the required intermediate frequencies are locked to the high stability reference frequency. Another category of frequency standard dissemination schemes focuses on the phase error compensation at the receiver. Those methods are based on the temperature dependence of the fiber dispersion. Employing phase comparison of two copies of the standard which are transmitted at distant wavelengths, the transmission induced phase noise can be estimated and corrected. The problem with this technique is its much lower sensitivity compared to the round trip method. The sensitivity can be greatly improved using optical frequency standards but the vast frequency gap between optical frequencies must be somehow bridged in order to acquire the phase error. So, two solutions have been proposed in this work. In the first one, a three tone reference comb is transmitted. At the receiver, the optical tones are inserted into a phase sensitive amplifier, in which the phase relation between the tones affects the gain of the amplifier and so translates the temperature induced phase drift into output power fluctuations and finally to phase error voltage. The second one uses the same three tones at the transmitter and bridges the frequency gap at the receiver by phase modulating the central tone with high modulation depth. The modulating electrical frequency is produced at the receiver and is not required to be of high stability as its phase noise manifests as common mode in the phase error extraction process. The sensitivity of this method is the same with the previous one and is achieved using much lower optical power. This feature is very desirable in quantum network synchronization
Frequency reference dissemination across deployed fiber networks
No full textThe precision and stability of frequency standards is rapidly improving aiming to boost experiments in fundamental physics and leverage the performance of technologies such as global positioning system, telecommunication networks and radio telescope array synchronization, long baseline interferometry and quantum networking. The possibility of comparing frequency standards produced from distant sources is of special scientific and technological interest. Furthermore, the synchronization of radio telescope antennas and telecommunication networks require the transmission of frequency standards at long distances with great accuracy and stability. The most accurate method to achieve this is the transmission of the standards through optical fibers. Optical fibers are immune to electromagnetic interference and being buried underground are less delicate to environmental perturbations. Nevertheless, the refraction index and consequently the group delay depend on temperature and mechanical stress and phase instability is observed at the receiver during temperature and stress fluctuations. Control loops are implemented to control the transmission imposed phase shifts by redirecting a portion of the received signal back to the transmitter. Amplifiers – regenerators are employed in long distance links to prevent excessive noise accumulation and preserve the signal quality. Moreover, deployed optical networks include fiber connections or splices causing back – reflections which deteriorate the back – propagating signal and impose noise to the phase error signal used for closing the control loop. In the context of this work, an all optical signal regenerator is proposed which not only resonantly amplifies the incoming wavelength but also provides wavelength conversion for the back - propagating signal to distinguish it from the reflections. The regenerator is based on dual mode injection locked laser. The laser operation was simulated and the regenerated signal stability was experimentally verified in a cascade link of two fiber spans. A simple method for doubling the microwave frequency standard was proposed next. The stability of the standard is less affected by phase noise if higher frequency is used. This requires more expensive modulators and photodiodes. If double sideband suppressed carrier modulation is employed, the frequency is doubled at the receiver end without using a wide bandwidth electro-optical modulator. Moreover, the dispersion induced spatial fading is vanished using this modulation format. The improvement in the fractional stability of the received frequency standard was experimentally verified.Following the achievements of the previous method, the feasibility of transferring even higher, mmwave or THz frequencies was investigated. The outcome of this effort was an opto-electronic frequency divider which does not require high bandwidth components, does not impose excessive phase noise and is capable to downscale those high frequencies using fractional frequency division. In this way, any desirable final electrical frequency can be selected, preserving the stability of the higher reference frequency transmitted through the link. The stability and low phase noise characteristics of the lower frequency produced at the receiver was experimentally verified. This divider also provides the possibility of synthesizing high microwave and mmwave frequencies. The synthesized electrical frequencies are tuned with high resolution by properly selecting the division ratio. Unlike other optoelectronic frequency synthesizers, all the required intermediate frequencies are locked to the high stability reference frequency.Another category of frequency standard dissemination schemes focuses on the phase error compensation at the receiver. Those methods are based on the temperature dependence of the fiber dispersion. Employing phase comparison of two copies of the standard which are transmitted at distant wavelengths, the transmission induced phase noise can be estimated and corrected. The problem with this technique is its much lower sensitivity compared to the round trip method. The sensitivity can be greatly improved using optical frequency standards but the vast frequency gap between optical frequencies must be somehow bridged in order to acquire the phase error. So, two solutions have been proposed in this work. In the first one, a three tone reference comb is transmitted. At the receiver, the optical tones are inserted into a phase sensitive amplifier, in which the phase relation between the tones affects the gain of the amplifier and so translates the temperature induced phase drift into output power fluctuations and finally to phase error voltage. The second one uses the same three tones at the transmitter and bridges the frequency gap at the receiver by phase modulating the central tone with high modulation depth. The modulating electrical frequency is produced at the receiver and is not required to be of high stability as its phase noise manifests as common mode in the phase error extraction process. The sensitivity of this method is the same with the previous one and is achieved using much lower optical power. This feature is very desirable in quantum network synchronization.Η ακρίβεια και ευστάθεια των συχνοτήτων αναφοράς βελτιώνεται με ταχείς ρυθμούς αποσκοπώντας τόσο στην υποβοήθηση θεμελιωδών πειραμάτων φυσικής, όσο και στη βελτίωση των επιδόσεων σύγχρονων τεχνολογικών εφαρμογών όπως είναι το παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού θέσης, ο ακριβής συγχρονισμός τηλεπικοινωνιακών δικτύων και ραδιοτηλεσκοπίων, η συμβολομετρία μεγάλων αποστάσεων και η κβαντική δικτύωση. Ιδιαίτερο επιστημονικό και τεχνολογικό ενδιαφέρον παρουσιάζει η δυνατότητα σύγκρισης των προτύπων συχνότητας που παράγονται από απομακρυσμένες πηγές. Επίσης, ο συγχρονισμός κεραιών ραδιοτηλεσκοπίων και τηλεπικοινωνιακών δικτύων απαιτεί τη μετάδοση συχνοτήτων αναφοράς σε μεγάλες αποστάσεις με εξαιρετική ακρίβεια. Η ακριβέστερη μέθοδος μεταφοράς τέτοιων προτύπων είναι η μετάδοση μέσα από δίκτυο οπτικών ινών. Οι οπτικές ίνες είναι ανθεκτικές σε ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές, και επιπλέον τα χαρακτηριστικά τους δεν μεταβάλλονται ιδιαίτερα λόγω μεταβολών στο περιβάλλον τους, καθώς εγκαθίστανται σε αρκετό βάθος. Εμφανίζουν όμως ευαισθησία του δείκτη διάθλασης και επομένως της ταχύτητας διάδοσης στη θερμοκρασία και τις μηχανικές δονήσεις, η οποία προκαλεί μεταβολές στη φάση των μεταδιδόμενων προτύπων, υποβαθμίζοντας έτσι την ευστάθειά τους. Για τη βελτίωση της ευστάθειας υλοποιείται βρόχος ελέγχου της φάσης, επιστρέφοντας πίσω στον πομπό ένα μέρος του σήματος που φτάνει στο δέκτη.Σε ζεύξεις μεγάλου μήκους είναι αναγκαία η ύπαρξη ενισχυτών - αναγεννητών, οι οποίοι προλαμβάνουν την υποβάθμιση του σήματος λόγω απωλειών και υπέρθεσης θορύβου. Επίσης, τα εγκατεστημένα δίκτυα οπτικών ινών περιλαμβάνουν έναν αριθμό συνδέσεων και συγκολλήσεων που προκαλούν ανακλάσεις, οι οποίες υποβαθμίζουν την ποιότητα του σήματος επιστροφής και επιβαρύνουν με θόρυβο το σήμα φασικού σφάλματος που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της φάσης. Στα πλαίσια της διατριβής προτάθηκε ένας αμιγώς οπτικός αναγεννητής, ο οποίος εκτός από συντονιζόμενη στο μήκος κύματος μετάδοσης ενίσχυση, πραγματοποιεί αντιγραφή και μεταλλαγή σε άλλο μήκος κύματος του σήματος επιστροφής, ούτως ώστε να είναι δυνατός ο διαχωρισμός του από τις πιθανές ανακλάσεις. Ο αναγεννητής αυτός βασίζεται στις ιδιότητες διπλής εγκλείδωσης με οπτική έγχυση ενός πολύτροπου laser. Προσομοιώθηκε και υλοποιήθηκε πειραματικά, επιτυγχάνοντας διατήρηση της ευστάθειας του μεταδιδόμενου μικροκυματικού προτύπου σε δύο διαδοχικές ζεύξεις οπτικών ινών.Στη συνέχεια προτάθηκε μια απλή μέθοδος διπλασιασμού της συχνότητας του προτύπου. Οι επιπτώσεις του φασικού θορύβου υποβαθμίζονται, όταν χρησιμοποιείται υψηλότερη συχνότητα προτύπου. Αυτό όμως απαιτεί πιο ακριβούς ηλεκτροπτικούς διαμορφωτές και φωτοδιόδους. Στην προτεινόμενη μέθοδο χρησιμοποιήθηκε ηλεκτροπτική διαμόρφωση πλάτους διπλής πλευρικής με κατασταλμένο φέρον. Έτσι, η συχνότητα που αναδεικνύεται στο δέκτη είναι διπλάσια της αρχικής, χωρίς να είναι αναγκαία η χρήση διαμορφωτή διπλάσιου εύρους ζώνης. Επίσης, καταργούνται οι χωρικές διαλείψεις που οφείλονται στη χρωματική διασπορά. Η βελτίωση της σχετικής συχνοτικής ευστάθειας του συστήματος επιβεβαιώθηκε πειραματικά.Ως λογικό επακόλουθο της προηγούμενης μεθόδου, εξετάστηκε αν θα ήταν εφικτή η μετάδοση χιλιοστομετρικών ή και στην περιοχή των THz συχνοτήτων αναφοράς. Το αποτέλεσμα αυτής της προσπάθειας ήταν ένας οπτικο-ηλεκτρονικός διαιρέτης συχνοτήτων που δεν απαιτεί μεγάλου εύρους ζώνης εξαρτήματα, δεν εισάγει επιπλέον φασικό θόρυβο και είναι ικανός να υποβιβάσει τις υψηλές αυτές συχνότητες, διαιρώντας τες με κλασματικό λόγο. Με τον τρόπο αυτό παρέχεται ευελιξία στην επιλογή της τελικής συχνότητας του λαμβανόμενου προτύπου, η οποία διατηρεί την ευστάθεια της υψηλής συχνότητας αναφοράς που μεταδόθηκε. Η ευστάθεια και ο χαμηλός φασικός θόρυβος της τοπικά στο δέκτη παραγόμενης συχνότητας πιστοποιήθηκε με πειραματικές μετρήσεις. Ο οπτικο-ηλεκτρονικός κλασματικός διαιρέτης παρέχει επίσης τη δυνατότητα σύνθεσης μικροκυματικών και χιλιοστομετρικών συχνοτήτων. Οι συχνότητες των παραγόμενων ηλεκτρικών συχνοτήτων ρυθμίζονται με εξαιρετικά μικρό βήμα σύνθεσης από τον κλασματικό λόγο διαίρεσης. Σε αντίθεση με άλλες τεχνικές οπτικο-ηλεκτρονικής σύνθεσης συχνοτήτων, όλες οι ενδιάμεσες συχνότητες που απαιτούνται για τη λειτουργία του συνθέτη είναι κλειδωμένες στην συχνοτική απόσταση των τόνων αναφοράς.Μια άλλη κατηγορία μεθόδων επικεντρώνονται στη διόρθωση του φασικού σφάλματος της μετάδοσης αποκλειστικά στο δέκτη. Τέτοια συστήματα μονόδρομης μετάδοσης, βασίζονται στην εξάρτηση της διασποράς των οπτικών ινών από τη θερμοκρασία. Η φασική σύγκριση δύο αντιτύπων του προτύπου σε απομακρυσμένα μήκη κύματος αναδεικνύει το σήμα σφάλματος, το οποίο χρησιμοποιείται για να σταθεροποιήσει το βρόχο. Το πρόβλημα με την τεχνική αυτή είναι η χαμηλή ευαισθησία της, η οποία βελτιώνεται δραματικά με την χρήση οπτικών συχνοτικών προτύπων. Για να εξαχθεί το φασικό σφάλμα, θα πρέπει να γεφυρωθεί το συχνοτικό χάσμα μεταξύ των οπτικών φερόντων και για το σκοπό αυτό στα πλαίσια της διατριβής προτάθηκαν δύο λύσεις. Η πρώτη μεταδίδει μια οπτική κτένα αποτελούμενη από τρεις απομακρυσμένους τόνους. Στο δέκτη, οι τόνοι εισέρχονται σε οπτικό ενισχυτή ευαίσθητο στη φάση, όπου η φασική σχέση μεταξύ των τόνων επιδρά στο κέρδος του παραμετρικού αυτού ενισχυτή ο οποίος μεταφράζει τη σχετική φασική μεταβολή που επιβάλλεται κατά τη μετάδοση λόγω μεταβολής της θερμοκρασίας της ίνας σε μεταβολή της ισχύος των δύο ακραίων τόνων, αναδεικνύοντας έτσι το φασικό σφάλμα. Η δεύτερη μέθοδος εκπέμπει τους ίδιους τρεις συχνοτικά ισαπέχοντες τόνους και γεφυρώνει το χάσμα στο δέκτη διαμορφώνοντας τον μεσαίο τόνο με διαμόρφωση φάσης υψηλού βάθους. Η διαμορφούσα συχνότητα παράγεται τοπικά στο δέκτη και δεν χρειάζεται να είναι υψηλής ευστάθειας καθώς ο φασικός της θόρυβος εμφανίζεται ως θόρυβος κοινού τρόπου στη φασική σύγκριση. Η ευαισθησία του προτεινόμενου συστήματος είναι ταυτόσημη με αυτή του ευαίσθητου στη φάση οπτικού ενισχυτή, χρησιμοποιώντας όμως κατά πολύ χαμηλότερη οπτική ισχύ. Η ιδιότητα αυτή είναι ιδιαίτερα επιθυμητή σε εφαρμογές συγχρονισμού κβαντικών οπτικών δικτύων
Parametric and Optimization Study of Rectangular-Rounded, Hydraulic, Elastomeric, Reciprocating Seals at Temperatures between −54 and +135 °C
No full textHydraulic, reciprocating, polymeric seals are met in many engineering applications and are critical components for mechanism and machine reliability in industries including the automotive, marine, and aerospace industries. A parametric and optimization study of rectangular-rounded, hydraulic, reciprocating, elastomeric rod seals at −54, +23, and +135 °C is presented, which is particularly relevant to hydraulic actuators in aircraft landing gear. Parametric optimization not only improves performance, but also helps avoid sealing failures. The calculations were based on a physically based, deterministic mathematical model of such seals, experimentally validated at the aforementioned temperatures and recently published by the author. The parameters varied were the seal axial width and corner radius, seal elastic modulus, sealed pressure, stroking velocity, operating temperature, rod surface roughness, seal radial interference, and seal swelling by fluid uptake. Their influence was established based on the following performance variables: leakage rate, frictional force, coefficient of friction, temperature rise in the sealing contact, lambda ratio (proportional to the average film thickness in the contact), and ratio of the asperity friction force to the total friction force. The parametric study greatly facilitates the selection of optimal values of the analyzed parameters to minimize leakage, friction, and wear, either concurrently as a set or individually, depending on application priorities
Particle Entrapment in Line Elastohydrodynamic Contacts and the Influence of Intermolecular (van der Waals) Forces
No full textA metallic particle passing through concentrated rolling-sliding contacts is often linked to surface damage for particles larger than the available gap. At the instant of particle pinching, force balancing dictates particle entrapment and passing through the contact or rejection. It is vital to include all major forces in this process. This study revisits the analytical entrapment model previously published by the author for spherical micro-particles by incorporating a force so far overlooked in related studies, namely the van der Waals intermolecular force and, additionally, surface roughness effects. In conjunction with particle mechanical and fluid forces, this provides an almost complete set to use for correct force balancing. A parametric analysis shows the effect of several geometrical, mechanical, rheological, and surface parameters on spherical particle entrapment and reveals the significance of the van der Waals force for particles smaller than about 5–10 μm in diameter
MCF Skew Estimation at the Receiver for ARoF Antenna Beamforming
No full textMulticore fibers can be used for Radio over Fiber transmission of mmwave signals for phased array antennas in 5G networks. The inter-core skew of these fibers distorts the radiation pattern and has to be measured and compensated. We propose a method to accurately measure the differential delays remotely, after installation, without intervening heavily with the transmitter setup. The properties of the phase response measured at a distant receiver are exploited to acquire the differential delays among the antenna array elements
June 12, 1959
No full text-- Discussing plans for the reorganization of Dow under the new deputy commanders concept this week were left to right, Lt. Col. Robert C. Householder, Major Arthur Nikas, Lt. Col. James R. Curran, and Col. William G. Ivey all of Eighth Air Force except Col. Curran who is one of Dow\u27s project officers for the reorganization. Col. Ivey, who is head of the assistant reorganization team, arrived at Dow with his crew Monday. The new setup is scheduled to be completed July l (includes photograph).
-- Captain James R. Turpen has been assigned as Detachment Commander of the 75th Fighter Interceptor Squadron now arriving at Dow AFB (photograph).
-- Recognition was recently given to A/ 2C Salvador Domingues, 4060th Installations Sq. when he was selected as squadron Airman of the Month for April. In addition to the plaque shown here being presented by 1st. Lt. Thomas W. Aselton, Sq. Commander, Airman Dominguez will receive a three day vacation at Dow Pines for himself and his family. The cabin fee will be paid out of the squadron fund (photograph).
-- Lee Bemis and Everett Poll of Dow AFB pose with their soap box racer he intends to enter in tomorrow\u27s state wide competition in Brewer. This is the 12th annual Bangor Daily News-Chevrolet Soap Box Derby and the winner in this contest will go to Akron to compete in the nation wide contest. A total of 375 boys are entered in the races (photograph).https://digicom.bpl.lib.me.us/tankertimes/1013/thumbnail.jp
- …
