Le projet REFIMEVE+

 Le projet REFIMEVE+ - REseau FIbré MEtrologique à Vocation Européenne+ - s'appuie sur une première scientifique mondiale, le transfert longue distance d’une fréquence optique ultra-stable sur un réseau Internet sans perturbation du trafic. 

 

 

Actuellement, les laboratoires de métrologie dans le monde souffrent d'un manque d'information pour caractériser leurs horloges. En effet, alors que jusqu'à récemment les techniques de comparaisons satellitaires via les horloges atomiques du GPS permettaient de pouvoir comparer les horloges les unes avec les autres (et donc de pouvoir étalonner la stabilité de son horloge), ces comparaisons de fréquence se heurtent aux limitations de ce même GPS. 

 

 Comparaisons horloges via le GPS

Malgré leur haut niveau de maturité, les performances de telles comparaisons sont actuellement limitées à un niveau de l’ordre de 10-14 - 10-15 en valeur relative. Ce sont des performances insuffisantes pour comparer les nouvelles meilleures horloges atomiques et elles sont en plus difficilement perfectibles car limitées par les fluctuations introduites par la traversée des signaux dans l’atmosphère. Il est donc impossible d'utliser cette technique pour les meilleures systèmes actuels.

 

Une autre option bien que peu flexible, longue et compliquée reste envisageable si l'une des horloges que l'on souhaite comparer peut être transportée dans le laboratoire distant. Cette solution est nénanmoins loin d'être pérenne et du fait de la complexité des systèmes et du nombre de personne nécessaires pour cette opération, ces possiblités sont limitées. 

 

S'attaquant à ce problème, les équipes françaises du LPL et du SYRTE ont travaillé sur la possiblité de transférer cette stabilité de fréquence directement par les fibres optiques grâce à un système de correction du bruit introduit lors de la propagation du signal dans la fibre optique pour contourner ces limitations. Ils ont démontré sur le tronçon Villetaneuse-Reims-Villetaneuse du réseau Internet académique RENATER (soit une distance aller/retour de 540km), que le signal d'horloge porté par un laser ultra-stable de longueur d’onde 1542,14 nm, peut être transmis dans la fibre optique du réseau internet avec une qualité de recopie exceptionnelle de 2x10-19, soit une incertitude équivalente à 0,1s sur l'âge de l'univers ! 

Déviation d’Allan représentant la qualité du transfert de fréquence sur la liaison internet de RENATER Villetaneuse-Reims-Villetaneuse de 540 km. En marge, comparaison avec le transfert par GPS et avec la précision des meilleures horloges au monde. Pendant cette expérience, le trafic de données internet était assuré sans perturbation. 


Cette méthode alternative ouvre la voie à une comparaison à l’échelle continentale des meilleures horloges terrestres dont l’exactitude relative atteint aujourd’hui quelques 10-16 et bientôt 10-17.

 

Carte de France du réseau REFIMEVE+

 

Le projet REFIMEVE+ a pour but de généraliser ce concept à l'échelle nationale grâce à une collaboration étroite avec RENATER et des PME françaises innovantes, qui réaliseront les équipements selon un format industriel, pour distribuer à travers toute la France un signal de fréquence métrologique généré à l’Observatoire de Paris. Ce projet financé jusqu’à l’horizon 2020, dans le cadre des Investissements d’Avenir réunit, outre le LPL, le SYRTE et RENATER, qui élaboreront, construiront et superviseront ce réseau, 17 autres laboratoires qui recevront le signal métrologique.

REFIMEVE+ constitue une première étape pour la construction d’un réseau à l’échelle européenne avec une première extension envisagée vers l’Allemagne avec le soutien de la  DFN[M1]  (réseau académique allemand). De nombreux autres pays sont déjà intéressés par cette possibilité. Une gestion efficace des équipements à l’échelle européenne pourrait notamment être assurée par le consortium  DANTE[M2] et son réseau  GEANT2[M3]  qui interconnecte les réseaux académiques nationaux tels que ceux de RENATER et de la DFN.

 

Carte du réseau européen GEANT2, crédit geant2



De nombreux champs disciplinaires vont tirer parti de la dissémination de cette fréquence : la métrologie temps/fréquence, la physique fondamentale sur terre et dans l’espace, la spectroscopie de précision appliquée à l’environnement et à la physique de l’atmosphère. Par ailleurs, cet instrument pourra être utilisé en tant que gyromètre géant et également comme senseur sismique grâce à la présence d’un large réseau de fibres optiques à travers le monde.

 

Pour plus d'informations, nous vous conseillons de consulter le document suivant

  


 

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