量子系统通过光实现对原子与光子的操控和囚禁,所用光必须在极高精度下加以控制。激光链中的无源器件,决定整个系统可达到的下限。
中性原子计算与量子精密测量,仅在激光精确对准原子跃迁时成立。铷的 780/795 nm、亚稳氦的 1083 nm 均需窄线宽与长期频率锁定。漂移、抖动与相位噪声直接影响量子比特保真度与测量精度。
窄线宽光源极易失稳:即使微弱回反重入谐振腔,也会引发跳模与频率抖动。放大级的自发辐射(ASE)会污染原子谱线,链路中的隔离与光谱滤波因此成为必需配置。
量子激光链位于电信栅格之外,涉及非标波长、保偏与大模场光纤。功率范围为毫瓦至几十瓦,且多为小批量需求。供应商须具备按实验要求定制器件的能力,而非仅按产品目录供货。
三石园供应窄线宽激光系统内部的无源器件层——隔离器、抽头、滤波器与混合器件,让激光从种子到原子一路稳定。
用于原子冷却与操控的典型窄线宽激光链;虚线框内的无源器件段由三石园制造与供应。
光从 1560 nm 窄线宽种子源出发,先穿过一只 PM 隔离器,挡住任何反射回流。泵浦 WDM 把激光二极管的 980 nm 泵浦光与信号沿掺铒增益光纤合并;放大后,一只滤波隔离混合器件剥除 ASE 与带外光。抽头耦合器分出一小份功率给锁频监测,干净信号继续前往倍频器。虚线框内自隔离器至抽头的每一颗器件,均由三石园制造与供应。
高隔离 PM 隔离器与滤波隔离混合器件。单级与双级 PM 隔离器把回反挡在窄线宽种子源和放大链之外——快轴截止,隔离度与消光比在整个温度范围内保持。回反正是让安静的种子源跳模的元凶,这里的隔离是频率稳定的第一道防线,整个实验都依赖它。我们的滤波隔离混合器件在同一封装里再加一只窄带滤波器,在 ASE 与带外光碰到原子之前剥除它们。
精密抽头监测。抽头耦合器与 Tap-PD 混合器件从线路上取出一小部分光,比例精确已知,用于闭环功率稳定与诊断——分光比按您的功率预算设定,耦合精度足以让控制环保持锁定——全程不扰动主路。
窄带滤波与泵浦合波。中心波长亚纳米精度的定制窄带滤波器清理种子光谱——放大后幸存的 ASE 会压在原子谱线上,把跃迁模糊掉;滤波 WDM 在 PM 与标准光纤上合并泵浦与信号波段(如掺 Yb 放大级的 976/1020 nm 级泵浦合波)。混合封装把隔离器折进 WDM——每省下一个熔点,就少一个潜在回反点。
任意波长,为量子而生。公司长期供应电信栅格之外的器件:用于倍频铷链(780/795 nm 冷却与泵浦)的 1560/1590 nm 器件、亚稳氦的 1083 nm,以及其它非标波段;提供 PM、大模场与高功率版本,并按研究与试点系统实际所需的小批量交付。栅格外意味着每颗器件都从这个波长出发从头设计,而不是拿电信件修改而来——光纤类型、封装与规格都从您的跃迁出发,不从目录页出发。
整条链,按您的框图。针对各类实验,例如 1560 nm 种子倍频至铷线、1083 nm 氦链、Yb 放大面包板,公司将无源段作为一套集成并测试合格的整体交付:客户原理图上的每一只隔离器、WDM、滤波混合器件与抽头均完成熔接、一并测试合格,并按研究与试点系统所需的小批量建立档案。
所有产品均符合 Telcordia GR-1221 / GR-1073 可靠性体系。
把您的激光波长与系统架构发来——我们围绕它们设计制造无源层,并且习惯了在 NDA 下工作。定制波长、光纤类型与封装外形均可;小批量欢迎。样片全球发货。
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