Temps et fréquence

Incertitudes

Les incertitudes indiquées ici sont des incertitudes étendues correspondant à une intervalle de confiance d'environ 95 %. Elles ont été obtenues en supposant que la distribution est normale et en multipliant l'incertitude type (un écart-type) par un facteur de k=2.

Installations

Le CNRC exploite un ensemble d'horloges atomiques comprenant des étalons primaires de temps à jet de césium et des horloges au césium commerciales. Ces horloges fonctionnent en continu et produisent l'échelle de temps du CNRC traçable à la seconde SI (Système international). En plus de ces horloges au césium, le CNRC exploite trois masers atomiques à hydrogène dont les fréquences stables de sortie sont utilisées dans l'évaluation de divers étalons.

Le CNRC maintient aussi des étalons de fréquences optiques et de longueurs d'onde dans le vide afin de fournir la traçabilité au mètre du SI. Ces étalons incluent un ensemble de trois lasers à hélium-néon de 633 nm (longueur d'onde rouge) stabilisés sur une raie hyperfine de la transition R (127) de la bande 11-5 de l'iode 127. L'incertitude relative de la fréquence laser est de 5 x 10-11. Pour les calibrations de longueurs d'onde dans la bande de 1540 nm des télécommunications par fibre optique, le CNRC utilise un système de diode laser stabilisé sur des transitions de l'acétylène. Un peigne de fréquences optiques est utilisé pour calibrer périodiquement ces étalons et aussi pour calibrer directement d'autres longueurs d'onde par rapport aux horloges au césium.

Services de laboratoire

Le CNRC effectue des étalonnages internes sur divers instruments comme des étalons commerciaux de fréquence atomique au césium, des étalons de fréquence au rubidium, des oscillateurs à quartz, des générateurs de signaux, des synthétiseurs, ainsi que des compteurs et minuteries électroniques. La dérive et la stabilité en fréquence d'un étalon de fréquence peuvent aussi être mesurées. L'incertitude de l'étalonnage ne dépend normalement que de la qualité de l'instrument étalonné. Les mesures sont basées sur l'étalon primaire au césium, dont l'incertitude est de 1 x 10-13 par rapport à la seconde SI. Sa stabilité en fréquence est de 10-14 en un jour. Des masers à hydrogène servent de référence avec une incertitude aussi bonne que 10-15 en 1 000 secondes. Le temps indiqué par les horloges soumises au CNRC peut être raccordé aux échelles de temps d'autres pays, normalement avec une incertitude de moins de 100 ns.

Le CNRC maintient des installations pour calibrer des lasers hélium-néon stabilisés en fréquence qui sont habituellement utilisés en métrologie de longueur et en recherche scientifique. La valeur absolue de la fréquence d'un laser sous calibration est obtenue en la comparant (battement) avec celle d'un laser considéré comme étalon primaire. De nouveaux étalons de fréquences optiques sont toujours en développement. Entre autres, plusieurs fréquences infrarouges connues avec grande exactitude peuvent être utilisées comme étalons dans des calibrations. Grâce au peigne de fréquences optiques, des calibrations comparant directement les fréquences laser avec celles des horloges au césium sont aussi disponibles.

Services TimeLinkMC du CNRC

Horloge à distance TimeLinkMC

Depuis quelques années, la demande pour un signal horaire sûr et précis n'a cessé de croître dans les secteurs des télécommunications, des infrastructures, de la navigation et des finances, où l'on a besoin de suivre le temps avec une exactitude supérieure à la microseconde. Si les méthodes actuelles y parviennent, elles demeurent limitées sur les plans de la technique ou de la fiabilité. C'est pourquoi le CNRC a mis sur pied un système de transmission à distance du signal horaire dont l'incertitude a été ramenée à la nanoseconde. Ce système utilise un oscillateur local de grande qualité et la méthode GPS pour transmettre le signal horaire, l'horloge à distance faisant l'objet d'une surveillance constante et étant continuellement ajustée avec le temps universel coordonné (UTC), ce qui facilite la traçabilité du temps et minimise la vulnérabilité du signal GPS au brouillage et aux attaques par mystification.

Service NTP contrôlé TimeLinkMC du CNRC

Le service NTP contrôlé TimeLinkMC du CNRC propose à la clientèle une source sécurisée (authentifiée) directement traçable à l'UTC (CNRC), l'heure officielle du Canada. Le signal horaire reçu par le client est synchronisé grâce à une connexion avec les serveurs Stratum-1 du CNRC et les systèmes du CNRC vérifient l'exactitude du signal horaire relayé par le serveur NTP du client. Grâce à ce service, le client reçoit un rapport mensuel sur la performance de ses serveurs qui indiquent la précision du signal horaire qu'ils relaient ainsi que les incertitudes associées au délai venant de la transmission par le réseau. Ces rapports peuvent servir à contrôler la qualité, à effectuer des audits et à garantir la conformité à la réglementation. Le CNRC propose deux niveaux de Service NTP contrôlé, chacun assorti de son propre soutien technique, programme de surveillance et système d'alerte.

Numéro d'étalonnage Description Frais
A33-07-04-01 Service NTP contrôlé TimeLinkMC du CNRC de base. Ce service comprend une connexion authentifiée avec le serveur NTP Stratum-1, la surveillance de la performance du serveur NTP du client, des rapports mensuels et un soutien à la clientèle de base, axé sur la meilleure volonté possible. Le décalage entre le signal horaire diffusé par le serveur du client et le signal UTC du CNRC est mesuré avec une incertitude proportionnelle au délai associé à la transmission sur le réseau, mais qui n'est pas inférieure à 100 µs. Ce service ne comprend ni le dépistage ni la résolution des problèmes. 1 500 $ par serveur par année
A33-07-04-02 Service NTP contrôlé TimeLinkMC du CNRC supérieur. Ce service comprend une connexion authentifiée avec le serveur NTP Stratum-1, une surveillance étroite de la performance du serveur NTP du client, des alertes ou des avertissements envoyés par courriel, des rapports mensuels et un soutien à la clientèle avec réponse assurée dans les 48 heures. Le décalage entre le signal horaire diffusé par le serveur du client et le signal UTC du CNRC est mesuré avec une incertitude proportionnelle au délai associé à la transmission sur le réseau, mais qui n'est pas inférieure à 100 µs. Ce service respecte les lignes directrices de l'Organisme canadien de réglementation du commerce des valeurs mobilières concernant la synchronisation aux fins de traçabilité, les alertes quand la dérive du signal horaire dépasse le seuil de tolérance et l'historique d'expertise. 7 500 $ par serveur par année
A33-07-04-03 Horloge à distance TimeLinkMC du CNRC. Diffusion du signal horaire et d'une impulsion par seconde traçable et synchronisée avec le signal UTC (CNRC), avec incertitude supérieure à 1 µs. Possibilité de services supplémentaires comme un mode maintien prolongé, des rapports de traçabilité mensuels et la surveillance de la performance des serveurs PTP ou NTP, avec relevés traçables. Frais sur demande

Renseignements
Martin Rutter
Téléphone : 613-990-6439
Email : Martin.Rutter@nrc-cnrc.gc.ca

Services NTP authentifiés

Le CNRC offre des serveurs de synchronisation réseau (Network Time Protocol [NTP]) avec authentification facultative. L'authentification garantit au serveur du client que les paquets de données transmis par Internet qui intègrent l'horodateur NTP émanent bien du CNRC. Ce service n'est offert qu'au Canada et aux É.-U., car l'authentification suppose le chiffrement des données en format MD5 (Message Digest 5), dont l'usage est strictement réservé à ces deux pays.

Les services horaires NTP non contrôlés sont gratuits, car ils sont assurés par des serveurs NTP Stratum-2. Pour obtenir un service NTP authentifié, le client doit réclamer un code d'identification et un mot de passe qui lui donneront accès à un serveur NTP du CNRC.

Le client doit indiquer combien de serveurs seront synchronisés avec le signal horaire du CNRC et doit indiquer comment le personnel du CNRC lui transmettra le code et le mot de passe, à savoir par courriel ou au téléphone.

Services à distance

Les utilisateurs peuvent effectuer des étalonnages de fréquence et obtenir de l'information sur l'heure à partir de divers signaux diffusés partout au Canada par le CNRC. La station radio à ondes courtes CHU diffuse des signaux horaires sur trois fréquences : 3,33 MHz, 7 850 MHz et 14,67 MHz, l'incertitude de la fréquence transmise étant de 5 x 10-12. Le CNRC diffuse aussi l'heure par signal téléphonique fourni au réseau AM de Radio-Canada qui la retransmet quotidiennement à 13 h, heure de l'Est, en anglais et à 12 h, heure de l'Est, en français. Un autre signal est affiché à l'horloge vidéo de la chaîne de câblodiffusion de la Chambre des communes lorsque les débats parlementaires ne sont pas diffusés. L'heure peut aussi être obtenue en composant le 613-745-1576 (en anglais), le 613-745-9426 (en français) ou le 613-745-3900 (code assimilable par l'ordinateur). L'utilisation de ces numéros comporte des frais d'appel interurbain.

Honoraires pour le service

Si vous désirez commander un service d'étalonnage, veuillez demander un prix à la personne-ressource technique suivante :

Téléphone : 613-993-5186
Courriel : MSS-SMETemp@nrc-cnrc.gc.ca

Veuillez noter que les coûts d'étalonnage peuvent changer. Les coûts d'étalonnage indiqués n'incluent pas les frais de livraison, l'assurance ni les frais de dédouanement. Le client doit prendre des dispositions pour ces services et les payer séparément.

Numéro d'étalonnage Description Frais
A33-07-00-00 Mesures ou services de fréquence ou de temps faits sur commande Frais sur demande
A33-07-00-01 Frais de manutention. Des frais de déballage, d'inspection et de retour sont exigés pour tout instrument qui s'avère impossible à étalonner. Ils sont basés sur le travail effectué avant la découverte du défaut. 265 $

Mesures de temps

Numéro d'étalonnage Description Frais
A33-07-01-01 Mesure du temps. Mesure du temps donné par une horloge portative produisant une impulsion par seconde avec un écart inférieur à 100 ns par rapport à l'échelle UTC ou à 2 ns par rapport à l'échelle UTC (CNRC). 540 $
A33-07-01-02 Mesure et réglage du temps. Mesure et réglage du temps donné par une horloge facile à régler produisant une impulsion par seconde par rapport à l'échelle UTC (CNRC). 600 $

Mesures d'intervalle de temps et de fréquence

L'incertitude indiquée dans chacune des descriptions suivantes vaut pour la période de mesure donnée, seulement dans des conditions normales de laboratoire. L'étude des effets de la température ambiante, des autres facteurs environnementaux ou des paramètres des instruments n'est pas comprise. L'incertitude générale dépend de la stabilité de l'étalon à l'essai, autant pendant l'essai que pendant le transport à destination et en provenance du CNRC.

Des mesures répétées peuvent être effectuées sur demande. Des frais additionnels ne sont exigés que pour la période additionnelle d'essai et sont en général bien inférieurs à ceux de l'essai original. En général, l'étalonnage du matériel qui ne peut être relié électroniquement au système de mesure, par exemple des chronomètres ou des oscillateurs dont la sortie n'est pas standard, coûte plus cher et comporte une incertitude beaucoup plus grande que celle indiquée ci-dessous.

Numéro d'étalonnage Description Frais
A33-07-02-01 Chronomètres. Mesure de la fréquence de l'oscillateur à cristal de l'instrument, d'après son mode de fonctionnement usuel, comme si c'était le client qui s'en servait. 620 $
A33-07-02-02 Mesure et réglage de la fréquence (oscillateur à cristal). La fréquence de l'oscillateur à cristal des compteurs de fréquences-minuteries et des synthétiseurs de fréquences est mesurée et réglée avec une incertitude qui dépend de la qualité du cristal et de la facilité de réglage, mais qui n'est pas inférieure à 5 x 10-9. Frais sur demande
A33-07-02-03 Mesure de la fréquence (cristal étalon). La fréquence moyenne de sortie d'un cristal étalon en quartz est mesurée durant une période d'une heure avec une incertitude qui dépend de la qualité du cristal, mais qui n'est pas inférieure à 10-11. 685 $
A33-07-02-04 Mesure et réglage de la fréquence (cristal étalon). La fréquence moyenne de sortie d'un cristal étalon en quartz est mesurée et réglée durant une période d'une heure avec une incertitude qui dépend de sa stabilité et de son défaut de fidélité, mais qui n'est pas inférieure à 10-11. 810 $
A33-07-02-05 Mesure de la fréquence (étalon au rubidium ou au césium). La fréquence moyenne de sortie d'un étalon au rubidium ou au césium est mesurée durant une période de 24 heures avec une incertitude qui dépend de sa stabilité, mais qui n'est pas inférieure à 2 x 10-13. 1 225 $
A33-07-02-06 Mesure et réglage de la fréquence (étalons au rubidium ou au césium). La fréquence moyenne de sortie d'un étalon au rubidium ou au césium est mesurée et réglée durant une période de 24 heures avec une incertitude qui dépend de sa stabilité et de son défaut de fidélité, mais qui n'est pas inférieure à 2 x 10-13. 1 410 $
A33-07-02-07A Compteurs et tachymètres. La fréquence de l'oscillateur à cristal est mesurée avec une incertitude proportionnelle à la qualité du cristal, mais qui n'est pas inférieure à 5 x 10-9. Ce service autorise quatre réglages de la fréquence, au maximum. 700 $
A33-07-02-07B Quatre réglages supplémentaires de la fréquence, aux mêmes conditions que le numéro A33-07-02-07A. 230 $

Stabilité en fréquence

Pour chaque service décrit ci-dessous, la stabilité en fréquence est mesurée durant la période indiquée et dans des conditions normales de laboratoire. Il est préférable que l'appareil fonctionne à piles à sa livraison au CNRC. Si cela est impossible, il faut prévoir une période de réchauffement et indiquer pendant combien de temps l'appareil doit fonctionner au CNRC avant que les mesures puissent débuter.

Numéro d'étalonnage Description Frais
A33-07-03-01 Mesure spéciale et analyse de l'écart d'Allan pour établir la stabilité de la fréquence, y compris évaluation de la dérive de la fréquence. La stabilité peut être analysée sur une période qui varie d'une seconde à plusieurs jours. Frais sur demande

Longueur d'onde/fréquence des lasers

Étalonnage de laser hélium-néon à 633 nm.

Pour informations concernant les services d'étalonnage pour fréquence optique, veuillez consulter les services d'étalonnage pour fréquence optique.

Personne-ressource

Téléphone : 613-993-5186
Courriel : MSS-SMETemp@nrc-cnrc.gc.ca

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