Compartilhamento de caso | Sintetizador quântico de banda larga impulsionado pela ppln: um avanço fundamental para uma fonte de pulso de luz comprimida ultra-rápida

A tecnologia quântica é uma parte importante das estratégias industriais do Reino Unido e do Canadá, prometendo transformar o mundo digital, expandir a capacidade dos atuais equipamentos de imagem e usar a computação quântica para resolver desafios complexos de computação para promover o desenvolvimento de novos medicamentos. Um deles é o Broadband Quantum Synthesizer (BQS), projetado para avançar na vanguarda da óptica quântica ultra-rápida, com o objetivo de desenvolver a primeira fonte de empacotamento de pulso de luz comprimida de banda ultra-larga, uma ferramenta essencial para a próxima geração de tecnologias quânticas de sensores, comunicações e imagens.

Objetivos principais

O centro do programa BQS é o desenvolvimentoImpulsos de luz comprimida com duração inferior a 100fsIdealmente, abaixo de 40fs, alcançando uma redução quântica de ruído de > 3dB. Estes estados ópticos "comprimidos" são campos de luz entrelaçados, com sensibilidade e capacidade de informação superiores à luz clássica. Eles constituem a base da metrologia quântica, permitem precisão de medição em espectroscopia, microscopia e imagem e são essenciais para sistemas de comunicação e computação quântica.

Embora o uso de luz contínua ou pulsos longos possa gerar uma compressão maior (> 15dB), ainda não há soluções práticas para gerar luz de banda larga e altamente comprimida em escalas de tempo ultrarápidas. Essa é uma grande limitação para as aplicações quânticas do 先jin, especialmente no campo da imagem biológica, onde os eventos biológicos tendem a ocorrer em uma escala de tempo de femtosecondos. O projeto BQS pretende preencher essa lacuna com uma fonte de luz compacta e confiável.

Compressão de Luz (Squeezed Light)é um campo de luz quântico especial que passa porProcesso não lineargeração. O ruído quântico de uma componente ortogonal específica do campo de luz (por exemplo, amplitude ou fase) é comprimido abaixo do limite quântico padrão. Essa redistribuição de ruído ultrapassa os limites da precisão de medição clássica e, portanto, tem aplicações importantes em áreas como medições de ultraprecisão, interferômetros quânticos, sensores quânticos e processamento de informações quânticas.

Arquitetura de Inovação BQS

O sistema BQS gira em torno de um sistema chamadoÓptica não linear de plano de Fouriermétodos inovadores de construção. A tecnologia foi patenteada e entregue à Few-Cycle Inc. (US patente 9.910.339), superando o problema que há muito impede o desenvolvimento da tecnologia de geração de luz comprimida ultra-rápida - o compromisso entre ganho e largura de banda. Neste sistema, os pulsos de banda ultralarga são decompostos espectralmente no plano de Fourier do moldador de pulsos. Cada corte espectral de banda estreita é amplificado individualmente em um cristal não linear reutilizado no espaço.Especificamente, o cristal de niobato de lítio (PPLN) polarizado periódicamente desenvolvido pela Covesion.Essas fatias são então recombinadas para produzir um pulso curto e altamente comprimido que cobre a largura de banda larga (o objetivo é > 100nm e até 300nm em protótipos futuros).Sintetizadormanifestação. A Covesion contribuiu com a tecnologia pioneira na personalização de cristais PPLN com ciclos de polarização espacialmente variados que permitem uma correspondência de fase crítica em superfícies de Fourier.

Essa arquitetura permite a manipulação independente da correspondência de fase de cada componente de frequência, contornando as limitações da técnica tradicional de amplificação de parâmetros OPA, capaz de gerar pulsos de compressão com durações inferiores a 100fs, esperando atingir 40fs.

Perspectivas de aplicação

O desenvolvimento bem sucedido do sistema BQS fornecerá um módulo de construção fundamental para a óptica quântica variável contínua. Neste campo, o enredamento macroscópico entre bilhões de fótons permite medições sensíveis como o zui é conhecido hoje. Suas aplicações incluem:

• O microscópio não linear com reforço quântico é capaz de detectar sinais biológicos fracos com mais precisão.

• Comunicação segura através da incorporação de luz comprimida no sistema de distribuição de chaves quânticas.

• Computação quântica, especialmente em estruturas que utilizam estados variáveis ​​contínuos.

• Espectroscopia quântica, que oferece acesso à dinâmica molecular ultra-rápida, cuja resolução era inacessível anteriormente.

O sistema também será validado para uso em espectroscopia de segundos quânticos, uma área emergente que requer altaPulsos de compressão com precisão espectral e temporal.

A plataforma BQS terá três principais saídas comerciais:

• Sintetizador quântico independente para laboratórios de pesquisa e industriais.

• Amplificadores de parâmetros ópticos de próxima geração para microscópios e processamento de materiais.

• Sub-componentes como o cristal PPLN de ciclo setorial expandem a linha de produtos da cadeia de fornecimento QT da Covesion.

Cristais PPLN de ciclo setorial Covesion

A Covesion disponibiliza agora um cristal MgO:PPLN com estrutura de ciclo setorial (fan-out grating). Esta estrutura permite uma grande gama de ajustes de comprimento de onda de correspondência de fase através do movimento horizontal do cristal, mantendo a temperatura do cristal constante.

Especialmente aplicável a:

Oscillador de parâmetros ópticos (OPO):Otimizado para saídas de infravermelho médio amplamente sintonizáveis em luz de bomba de 1064 nm.

Geração de Frequência Diferencial (DFG):Com uma combinação de fase flexível dentro de uma ampla gama de sintonia, é ideal para sistemas de frequência diferencial que visam saídas de infravermelho médio.

Os itens disponíveis estão abaixo, Covesion tem design personalizado profissional e serviço de fabricação, se você tiver mais necessidades, não hesite em entrar em contato conosco. A Hao Quant Optoelectronics terá muito prazer em se comunicar com você e explorar juntos como atender às suas necessidades.

A Covesion Limited é uma empresa com mais de 20 anos de experiência especializada na pesquisa, desenvolvimento e fabricação de cristais e condutores de onda MgO: PPLN (polarizado de niobato de lítio com ciclo de dopagem de óxido de magnésio) para conversão de frequência não linear eficiente. Oferecemos uma ampla gama de produtos, incluindo cristais em bloco PPLN, condutores de onda PPLN e acessórios PPLN. Além disso, oferece serviços PPLN personalizados que usam sua tecnologia de polarização para fornecer um amplo suporte técnico para o projeto e fabricação de cristais PPLN exclusivos, incluindo design de estrutura de ciclo completo, design de máscara, polarização de cristais, corte de blocos, polimento e penetração de revestimento para atender às necessidades específicas de conversão de comprimento de onda.

Shanghai Haoquang Optoelectric Equipment Co., Ltd. é a única geração da Covesion no Reino Unido na China, responsável pelas vendas, serviços e suporte técnico pós-venda de todos os seus produtos no país.

Sobre a fotoeletricidade:

Shanghai Haoquang Optoelectric Equipment Co., Ltd. é um agente profissional de produtos fotoelétricos, produtos incluindo vários tipos de laser, moduladores fotoelétricos, equipamentos de medição óptica, componentes ópticos, etc., envolvendo aplicações que abrangem processamento de materiais, comunicações ópticas, biomédica, pesquisa científica, defesa nacional, óptica quântica, microscopia biológica, sensores de IoT, fabricação a laser, etc.; Pode fornecer aos clientes serviços completos de instalação de equipamentos, treinamento, desenvolvimento de hardware, desenvolvimento de software, integração de sistemas e outros.