新一代量子设备可在单个芯片上控制多个激光器-德赢Vwin官网网

美国国家标准与技术研究所（NIST）的研究人员开发了芯片级设备，用于同时控制多束激光的颜色、焦点、传输方向和偏振。

使用单个芯片调整这些特性的能力，对于制造新型便携式传感器至关重要，这种传感器能够以前所未有的精度测量如旋转、加速度、时间和磁场等基本量，这超出了实验室的限制。

NIST的研究人员设计并制造了这个芯片上的系统，以形成多个激光束（蓝色箭头），并在光线被送入太空与设备或材料相互作用之前控制它们的偏振。操纵激光束有三个组成部分：一个倏逝耦合器（EVC），它将光从一个设备耦合到另一个设备;超光栅（MG），这是一种微小的表面，上面印着数百万个小孔，可以像大尺寸衍射光栅一样散射光线;还有一个超表面（MS），一个小的玻璃表面，上面布满了数百万个柱子，充当透镜的作用。

通常情况下，一个像餐桌一样大的实验室工作台需要容纳各种各样的透镜、偏光器、镜子和其他设备，这些设备甚至需要操纵一束激光。然而，许多量子技术，包括微型光学原子钟和一些未来的量子计算机，将需要在一个小空间区域内同时访问多种、广泛变化的激光颜色。

为了解决这个问题，NIST科学家Vladimir Aksyuk和他的同事们结合了两种芯片规模的技术：集成光子电路，它使用微小的透明通道和其他微型组件来引导光线;还有一种非常规光学的来源被称为光学超表面。这种表面由玻璃晶片组成，晶片上有数百万个微小结构，高度只有几千亿分之一米，不需要笨重的光学装置就能操纵光的性质。

Aksyuk和他的合作者证明，一个光子芯片完成了36个光学组件的工作，同时控制了的12个激光束的方向、聚焦和偏振（光波传播时振动的平面），分成四种不同颜色。

该团队还展示了这种微型芯片可以引导两束不同颜色的光束相互平行运动，这是某些类型的先进原子钟的要求。他们在《光：科学与应用》（ Light： Science & Applications）报道了他们的研究成果。

NIST团队成员Amit Agrawal说：“用一个可以在洁净室中制造的简单半导体晶圆取代装满笨重光学元件的光学工作台，真正改变了游戏规则。”他补充说：“这些技术是必要的，因为它们坚固而紧凑，并且可以在现实条件下轻松地重新配置用于不同的实验。”

Aksyuk指出，基于芯片的光学系统正在开发中。例如，激光还不足以将原子冷却到小型化先进原子钟所需的超低温。虽然激光通常会给原子提供能量，使它们升温并移动得更快，但如果仔细选择光的频率和其他性质，情况就会相反。在撞击原子时，激光光子会诱导原子放弃能量并冷却，这样它们就可以被磁场捕获。

Aksyuk说：“即使没有冷却能力，微型光学系统也是在芯片上建造先进原子钟的关键一步”。

相关链接：https://phys.org/news/2023-04-multiple-lasers-chip-generation-quantum.html

审核编辑：李倩

声明：本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人，不代表德赢Vwin官网网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用，如有内容侵权或者其他违规问题，请联系本站处理。举报投诉

传感器

传感器

+关注

关注
2550

文章
51035

浏览量
753053
激光器

激光器

+关注

关注
17

文章
2514

浏览量
60330
量子计算机

量子计算机

+关注

关注
4

文章
530

浏览量
25415

原文标题：新一代量子设备可在单个芯片上控制多个激光器

文章出处：【微信号：光行天下，微信公众号：光行天下】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。

半导体激光器电源控制系统设计

，从而进行激光功率的闭环控制。　温度控制在本系统中采用了半导体制冷来实现，这是一种热电制冷器，只要控

发表于 12-12 16:49

激光器驱动电流约150mA需对激光器进行调制

请问是否有一款这样的驱动芯片或是电路？1、激光器驱动电流约150mA(偏置电流50mA,调制电流100mA);2、需对激光器进行调制，10MHz速率；3、

发表于 04-17 06:45

半导体激光器的发展

的不断深入发展，市场需求不断转向。半导体激光器应用领域也不断发生变化。从最初的小功率设备，发展到目前的大功率设备，半导体激光器也从一些轻型加

发表于 05-13 05:50

太赫兹量子级联激光器等THz源的工作原理及其研究进展

等优点。本文简单介绍了THz量子级联激光器、负有效质量振荡器以及半导体超晶格振荡器等THz源的工作原理及其研究进展等。

发表于 05-28 07:12

5W紫外激光器在塑料条上打标商标、条码和编号

打标界在端午假的前一天，接到位来自青岛的客户咨询冷光源S9紫外激光器，用于在塑料条上打标商标、条码和编号等用于识别的记号。紫外激光器因其冷加工的特性，在塑料打标界内拥有着光纤

发表于 07-16 16:28

氮化镓激光器的技术难点和发展过程

　　激光器是20世纪四大发明之一，半导体激光器是采用半导体芯片加工工艺制备的激光器，具有体积小、成本低、寿命长等优势，是应用最多的

发表于 11-27 16:32

半导体量子点激光器研究进展

摘　要　　首先简要地回顾了半导体激光器发展的历史和量子点激光器所特有的优异性能,进而介绍半导体量子点及其三维量子点阵列的制备技术.然后分别讨

发表于 11-27 01:25 •29次下载

什么是MQV多量子肼激光器

什么是MQV多量子肼激光器 量子阱（QW：Quantum Well）激光器与F—P腔双异质结激光器的结构基本相同，只是有源区的厚度非常薄。

发表于 04-02 13:54 •1746次阅读

量子阱激光器的工作原理、种类及特点优势

量子阱激光器是有源层非常薄，而产生量子尺寸效应的异质结半导体激光器。根据有源区内阱的数目可分为单量子阱和多

发表于 12-16 11:11 •2.2w次阅读

英特尔推新一代Horse Ridge低温量子控制芯片

英特尔在去年推出了初代 Horse Ridge 低温量子控制芯片，使得量子计算向商业应用又迈进了一

发表于 12-04 11:46 •1699次阅读

欧司朗新一代LiDAR(激光雷达)红外激光器即将登场

昨（3）日，欧司朗宣布其新一代LiDAR（激光雷达）红外激光器即将问世，该芯片特殊设计将边缘发射器的波长稳定性提高至新高度，由此大大提高环境

发表于 02-04 11:36 •3078次阅读

DFB激光器芯片和FP激光器的区别

DFB激光器芯片和FP激光器的区别法布里-珀罗激光器（FP-LD）是最常见、最普通的半导体激光器，它最大的特点是

发表于 10-27 16:15 •1.5w次阅读

量子点激光器辐射损伤效应

量子点激光器的辐射损伤机制研究.首次对量子短波激光器进行了辐照这次，使用31兆电子伏质子。这些新颖的结构1.55 11m光通信的良好性能表现出比量子

发表于 08-28 11:12 •0次下载

新品丨艾迈斯欧司朗推新一代彩色激光器，使能更卓越的激光设备

质量避免伪影和干扰； * 全新PLT3和PLT5产品亮相慕尼黑激光及光电展览会。全球领先的光学解决方案供应商艾迈斯欧司朗（瑞士证券交易所股票代码：AMS）近日宣布，基于其新一代二极管发射器芯

发表于 07-11 13:15 •627次阅读

搜索历史

新一代量子设备可在单个芯片上控制多个激光器

评论

苏州天弘激光推出新一代激光晶圆划片机

半导体激光器电源控制系统设计

激光器驱动电流约150mA需对激光器进行调制

半导体激光器的发展

太赫兹量子级联激光器等THz源的工作原理及其研究进展

5W紫外激光器在塑料条上打标商标、条码和编号

氮化镓激光器的技术难点和发展过程

半导体量子点激光器研究进展

什么是MQV多量子肼激光器

量子阱激光器的工作原理、种类及特点优势

英特尔推新一代Horse Ridge低温量子控制芯片

欧司朗新一代LiDAR(激光雷达)红外激光器即将登场

DFB激光器芯片和FP激光器的区别

量子点激光器辐射损伤效应

新品丨艾迈斯欧司朗推新一代彩色激光器，使能更卓越的激光设备