Fallteile | Breitband-Quantensyntheser mit ppln: Schlüsselbruch bei ultraschnellen komprimierten Lichtpulsquellen

Die Quantentechnologie ist ein wichtiger Bestandteil der industriellen Strategie in Großbritannien und Kanada, die die digitale IT-Welt verändern, die Fähigkeiten der aktuellen Bildgebungsgeräte erweitern und komplexe Computerprobleme lösen soll, um die Forschung und Entwicklung neuer Medikamente zu fördern. Der Broadband Quantum Synthesizer (BQS) ist einer davon, der die Spitze der ultraschnellen Quantenoptik vorantreiben soll, um die erste ultrabreitbandige komprimierte Lichtpulsquelle zu entwickeln, die für die nächste Generation von Quantentechnologien für Sensing, Kommunikation und Bildgebung von entscheidender Bedeutung ist.

Kernziele

Der Kern des BQS-Programms ist die EntwicklungKomprimierter Lichtimpuls mit einer Dauer von weniger als 100fsIdealerweise unter 40fs, um eine Quantenräuschreduzierung von > 3dB zu erreichen. Diese "komprimierten" optischen Zustände sind verwickelte Lichtfelder, deren Empfindlichkeit und Informationskapazität klassisches Licht übersteigen. Sie bilden die Grundlage der Quantenmetrie, ermöglichen Messgenauigkeit in der Spektroskopie, Mikroskopie und Bildgebung und sind für Quantenkommunikations- und Rechensysteme von entscheidender Bedeutung.

Obwohl die Verwendung von kontinuierlichem Licht oder langen Impulsen eine höhere Kompression (> 15 dB) erzeugen kann, gibt es derzeit keine praktische Lösung, um breitbandiges, hochkomprimiertes Licht auf einer ultraschnellen Zeitskala zu erzeugen. Dies ist eine große Einschränkung für die Quantenanwendungen von First Jin, insbesondere im Bereich der Biobildgebung, wo biologische Ereignisse häufig auf einer Phytosekundenzeitskala auftreten. Das BQS-Projekt soll diese Lücke durch eine kompakte, zuverlässige Lichtquelle schließen.

Komprimiertes Licht (Squeezed Light)Ein spezielles Quantenlichtfeld, das durchNichtlinearer Prozesserzeugt. Quantenräusch in einer bestimmten orthogonalen Komponente des Lichtfeldes (z. B. Amplitude oder Phase) wird so komprimiert, dass es unterhalb der Standard-Quantengrenzen liegt. Diese Neuverteilung des Geräuschs übertrifft die Grenzen der klassischen Messgenauigkeit und hat daher wichtige Anwendungen in Bereichen wie ultrapräzisen Messungen, Quanteninterferometer, Quantensensoren und Quanteninformationsverarbeitung.

BQS Innovationsstruktur

Das BQS-System dreht sich um eineNichtlineare Fourier-Ebene-OptikInnovative Methoden aufbauen. Diese Technologie wurde patentiert und von Few-Cycle Inc. (US-Patent 9.910.339) stammt, um das Problem zu überwinden, das die Entwicklung der ultraschnellen komprimierten Lichterzeugungstechnologie seit langem behindert - den Kompromiss zwischen Gewinn und Bandbreite. In diesem System werden die ultrabreitbandigen Impulse auf der Fourier-Ebene des Pulsformers spektral aufgespalten. Jedes schmalebandige Spektrumschnitt wird in einem räumlich wiederverwendeten nichtlinearen Kristall einzeln vergrößert.Insbesondere die von Covesion entwickelten periodisch polarisierten Lithium-Niobat-Kristalle (PPLN).Diese Schnitte wurden anschließend neu kombiniert, um einen kurzen, hochkomprimierten Impuls zu erzeugen, der eine breite Bandbreite abdeckt (Ziel > 100 nm und bis zu 300 nm in zukünftigen Prototypen).SynthesizerManifestation. Covesion ist ein führender Beitrag zur Anpassung von PPLN-Kristallen mit räumlich veränderten Polarisationszyklen, die eine kritische Phasenübereinstimmung auf Fourier-Flächen ermöglichen.

Diese Architektur ermöglicht eine unabhängige Manipulation der Phasenübereinstimmung jeder Frequenzkomponente und umgeht die Beschränkungen der herkömmlichen Parameterverstärkungstechnik OPA, die Kompressionsimpulse mit einer Dauer von weniger als 100fs erzeugen kann, die erwartet werden, bis zu 40fs zu erreichen.

Anwendungsaussichten

Die erfolgreiche Entwicklung des BQS-Systems wird ein wichtiges Baumodul für die kontinuierlich variable Quantenoptik bieten. In diesem Bereich ermöglicht die makroskopische Verwirrung zwischen Milliarden von Photonen die heute bekannten zui-empfindlichen Messungen. Zu den Anwendungen gehören:

• Quantenverstärktes nichtlineares Mikroskop kann schwache biologische Signale genauer erkennen.

• Sichere Kommunikation durch die Einbettung von komprimiertem Licht in Quantenschlüsselverteilungssysteme.

• Quantenbrechen, insbesondere in Architekturen, die kontinuierliche variable Zustände nutzen.

• Quantenspektrometrie bietet Zugang zu ultraschneller molekularer Dynamik, deren Auflösung bisher nicht erreicht werden konnte.

Das System wird auch für die Quantenautosekundenspektrometrie bewährt werden, ein neues Feld, das hoheKomprimierte Impulse für Zeit und spektrale Genauigkeit.

Die BQS-Plattform wird drei wichtige kommerzielle Outputs haben:

• Unabhängige Quantensynthesen für Forschungs- und Industrielabore.

• Optische Parameterverstärker der nächsten Generation für die Mikroskop- und Materialbearbeitung.

• Unterkomponenten wie sektorförmige PPLN-Kristalle erweitern Covesions QT-Lieferkette.

Covesion Sektorzyklus PPLN Kristalle

Covesion hat jetzt MgO:PPLN-Kristalle mit Fan-Out-Gittern vorgestellt. Durch die horizontale Bewegung des Kristalls ermöglicht die Struktur eine große Wellenlängenstimmung für eine Phasenübereinstimmung, wenn die Kristalltemperatur konstant bleibt.

Besonders geeignet für:

Optischer Parameteroszillator (OPO):Optimiert für eine breit einstellbare mittlere Infrarotleistung bei 1064 nm Pumpenlicht.

Differenzfrequenzgeneration (DFG):Mit einer flexiblen Phasenübereinstimmung im breiten Abstimmungsbereich ist es ideal für Differenzsysteme für mittlere Infrarotausgänge geeignet.

Verfügbare Standards sind wie folgt, Covesion verfügt über professionelle kundenspezifische Design und Fertigung Service, wenn Sie mehr Bedürfnisse haben, freuen Sie sich nicht, uns zu kontaktieren. Wir freuen uns, mit Ihnen in Verbindung zu treten und gemeinsam zu diskutieren, wie wir Ihre Bedürfnisse erfüllen können.

Covesion Ltd. ist ein britisches Unternehmen mit über 20 Jahren Erfahrung, das sich auf die Forschung, Entwicklung und Herstellung von MgO:PPLN (Magnesiumoxid Doping Cycle Polarized Lithium Niobate) Kristallen und Wellenleitern für eine effiziente nicht-lineare Frequenzwandlung konzentriert. Wir bieten eine breite Palette an Produkten, darunter PPLN-Blockkristalle, PPLN-Wellenleiter und PPLN-Zubehör. Darüber hinaus wird ein maßgeschneiderter PPLN-Service angeboten, der eine umfassende technische Unterstützung bei der Konstruktion und Herstellung einzigartiger PPLN-Kristalle mit seiner Polarisierungstechnologie bietet, einschließlich der Konstruktion der gesamten Zyklusstruktur, des Maskendesigns, der Kristallpolarisierung, des Schnitts, des Polierens und der Beschichtungsdurchdringung, um spezifische Anforderungen der Wellenlängenunterstellung zu erfüllen.

Shanghai Haoquang Optoelectronic Equipment Co., Ltd. ist die einzige britische Covesion in China, die für den Vertrieb, den Service und den technischen Support aller ihrer Produkte im Inland verantwortlich ist.

Über die Photovoltaik:

Shanghai Haoquang Optoelektronische Ausrüstung Co., Ltd. ist ein professioneller Agent für optoelektronische Produkte, Produkte umfassen verschiedene Arten von Lasern, optoelektronischen Modulatoren, optische Messgeräte, optische Komponenten usw., Anwendungen umfassen Materialverarbeitung, optische Kommunikation, biomedizinische, wissenschaftliche Forschung, Verteidigung, Quantenoptik, Biomikroskopie, IoT-Sensing, Laserherstellung usw. Wir bieten unseren Kunden eine komplette Installation von Geräten, Schulungen, Hardwareentwicklung, Softwareentwicklung, Systemintegration und andere Dienstleistungen.