案例分享|Covesion鎖頻激光器入海行：從冷原子到寒海境

當(dāng)我們談到量子的時(shí)候，我們往往想象到一幅充滿(mǎn)真空腔，隔振平臺(tái)、手捧熱茶科學(xué)家們的實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景，而現(xiàn)在英國(guó)Covesion公司的雙波長(zhǎng)鎖頻激光器作為CPI TMD Technologies公司近期研發(fā)的HARLEQUIN量子混合慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的核心，第1次在海上支持冷原子技術(shù)的實(shí)際部署。這標(biāo)志著量子傳感器不僅能在光學(xué)平臺(tái)上工作，并且能在狂野顛簸、變幻莫測(cè)的海上環(huán)境中工作的重要一步。

Covesion的鎖頻激光系統(tǒng)正位于Trinity House vessel的THV Galatea號(hào)前

性能搶先看

Covesion的鎖頻激光系統(tǒng)是基于核心光纖耦合ppln波導(dǎo)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù)打造的交鑰匙解決方案，特別針對(duì)一些銣原子躍遷的量子應(yīng)用（量子計(jì)算、傳感、授時(shí)）。將1560nm激光倍頻至780nm的同時(shí)，通過(guò)內(nèi)置的原子池將激光鎖定在87Rb F=2到F’=2/3，獲得頻率穩(wěn)定性。

• 提供1560.49nm/780.246nm/或雙波長(zhǎng)輸出

• 可定制移頻：780nm輸出 ±24kHz到12.8GHz （可選偏移高達(dá)60GHz）

• 窄線(xiàn)寬：<10kHz RMS @100ms

• 鎖頻穩(wěn)定性：<100kHz RMS@12hrs

• 輸出功率穩(wěn)定性：12小時(shí)內(nèi)<1% RMS波動(dòng)

• 可選AOM的快速調(diào)制功能

對(duì)于那些尚不熟悉量子導(dǎo)航的人來(lái)說(shuō)，HARLEQUIN是高精度可靠部署型量子慣性導(dǎo)航（High Accuracy Robust deployabLE QUantum Inertial Navigation）的縮寫(xiě)，它通過(guò)將經(jīng)典慣性系統(tǒng)與量子冷原子加速度計(jì)相結(jié)合，提供高精度的加速度和旋轉(zhuǎn)測(cè)量。這種混合方法旨在確保即使在GPS信號(hào)不可用、受到干擾或在有爭(zhēng)議區(qū)域不可靠的情況下，也能實(shí)現(xiàn)可靠的定位、導(dǎo)航和授時(shí)。

冷原子傳感器的精確運(yùn)行，高度依賴(lài)于激光對(duì)原子的高精度冷卻、操控。但在波濤洶涌的海上，振動(dòng)、溫差與磁場(chǎng)變化都將成為精密光學(xué)的“天敵"。Covesion加固型鎖頻激光系統(tǒng)迎上挑戰(zhàn)。該系統(tǒng)集成了其核心的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù)，將實(shí)驗(yàn)室級(jí)的精密性能轉(zhuǎn)化為工業(yè)級(jí)的環(huán)境韌性：

核心技術(shù)積淀： 基于在非線(xiàn)性光學(xué)領(lǐng)域超過(guò)20年的深厚積淀，Covesion采用高效率的光纖耦合PPLN波導(dǎo)封裝模塊，將1560nm激光倍頻至780nm 。

雙效合一方案： 這一780nm輸出在滿(mǎn)足銣原子應(yīng)用需求的同時(shí)，通過(guò)內(nèi)置原子池實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)鎖頻，使一套光源兼顧了原子操控與頻率穩(wěn)定性 。

實(shí)戰(zhàn)環(huán)境驗(yàn)證： 在THV Galatea號(hào)從英國(guó)卡迪夫前往愛(ài)爾蘭海岸及霍利黑德的航行中，即便面對(duì)全速航行的機(jī)械噪聲與多變天氣的沖擊下，該系統(tǒng)依然展示了穩(wěn)定的頻率性能與令人印象深刻的恢復(fù)力 。

這次“入海"實(shí)測(cè)有力證明：搭載了Covesion PPLN核心組件的鎖頻激光器，已成功從實(shí)驗(yàn)室的“溫室花朵"蛻變?yōu)槟軌蛘鞣＞场⒅С謴?fù)雜動(dòng)態(tài)部署的量子導(dǎo)航基石 。

Covesion鎖頻激光器實(shí)驗(yàn)室實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)（780nm輸出）

試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)將HARLEQUIN加速度計(jì)設(shè)備、兩套Harlequin激光系統(tǒng)、Covesion的鎖頻激光器源、表征設(shè)備以及一支工程師團(tuán)隊(duì)安置到了Galatea號(hào)的二層甲板上。這片通常用于存放工具和機(jī)械的空間，在幾天內(nèi)被改造成了一個(gè)浮于海上的量子實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室被引擎、工具和起伏不斷的海浪所環(huán)繞，但仍能持續(xù)運(yùn)行。即使與光學(xué)實(shí)驗(yàn)室中那種有利于對(duì)準(zhǔn)的平靜環(huán)境相去甚遠(yuǎn)，但該系統(tǒng)在整個(gè)航程中均保持了穩(wěn)定一致的運(yùn)行。

量子裝置在二層甲板上就位

對(duì)于Covesion公司而言，這次試驗(yàn)不僅驗(yàn)證了其光子技術(shù)適用于實(shí)驗(yàn)室的穩(wěn)定環(huán)境，也適用于在動(dòng)態(tài)的、真實(shí)shi界環(huán)境中部署。它強(qiáng)調(diào)了加固型光子學(xué)器件的重要性，助力英國(guó)推進(jìn)廣泛可部署的量子系統(tǒng)。昊量光電同樣可以提供在此激光系統(tǒng)中起到核心作用的Covesion光纖耦合PPLN波導(dǎo)封裝，我們也推出了《PPLN應(yīng)用于惡劣環(huán)境中的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換》。歡迎點(diǎn)擊了解！

品牌聲明：為整合技術(shù)優(yōu)勢(shì)，原Covesion鎖頻激光器現(xiàn)已劃歸至同集團(tuán)（Hawthorn Photonics）旗下的西班牙Radiantis。此次協(xié)作將Radiantis深厚的系統(tǒng)集成經(jīng)驗(yàn)與Covesion的PPLN波導(dǎo)技術(shù)融合。這種強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手不僅保留了核心性能血統(tǒng)，更實(shí)現(xiàn)了整機(jī)工業(yè)級(jí)的可靠性升級(jí)。未來(lái)，該系列將以Radiantis品牌繼續(xù)提供交鑰匙解決方案。

英國(guó)Covesion有限公司是一家擁有超過(guò)20年經(jīng)驗(yàn)的公司，提供300nm~5000nm全波段波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換產(chǎn)品解決方案，專(zhuān)注于高效 MgO:PPLN / PPKTP 晶體與波導(dǎo)的研究、開(kāi)發(fā)和制造。此外，Covesion還提供定制晶體服務(wù)，包括整個(gè)周期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、掩膜設(shè)計(jì)、晶體極化、切塊、拋光和鍍膜增透，以滿(mǎn)足特定波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換需求。

上海昊量光電設(shè)備有限公司作為英國(guó)Covesion在中國(guó)地區(qū)的獨(dú)代,負(fù)責(zé)其所有產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)的銷(xiāo)售、服務(wù)，以及售后技術(shù)支持等。

關(guān)于昊量光電：

上海昊量光電設(shè)備有限公司是光電產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)代理商，產(chǎn)品包括各類(lèi)激光器、光電調(diào)制器、光學(xué)測(cè)量設(shè)備、光學(xué)元件等，涉及應(yīng)用涵蓋了材料加工、光通訊、生物醫(yī)療、科學(xué)研究、國(guó)防、量子光學(xué)、生物顯微、物聯(lián)傳感、激光制造等；可為客戶(hù)提供完整的設(shè)備安裝，培訓(xùn)，硬件開(kāi)發(fā)，軟件開(kāi)發(fā)，系統(tǒng)集成等服務(wù)。