Quanten µm -Technologien werden die Gesellschaft in Märkten wie Sensorik, Zeitmessung, Navigation, Kommunikation und Datenverarbeitung grundlegend verändern. Die praktische Umsetzung von Quanten µm -2.0-Systemen hängt jedoch entscheidend von komplexen Subsystemen und Komponenten im µm Bereich ab.
Ziel des von Innovate UK finanzierten Projekts QT Assemble (#50414) war es, wichtige technologische Hürden bei der Entwicklung von Unterkomponenten zu überwinden, die britische Komponentenlieferkette auszubauen und dadurch Zugang zum sich entwickelnden Markt für quantitative µm -Technologien zu erhalten.
Das Projekt vereinte ein breites µm britischer Industrie- und Forschungspartner, darunter Fraunhofer CAP (Leitung), AegiQ, Caledonian Photonics, Covesion, Alter Technology, Skylark Lasers, Infleqtion, Photon Force, Gooch & Housego, Power Photonic, RedWave Labs, die University of Strathclyde, die University of Southampton und Inex
Anwendung
Es wurden zwei zentrale Themen im Bereich µm Quantifizierung identifiziert, zusammen mit den zugehörigen Marktanwendungen und den erforderlichen Subsystemen.
Die Rolle von Covesion innerhalb des Projekts bestand darin, unsere periodisch gepolte Lithium- µm Niobat (PPLN)-Wellenleitertechnologie für die Integration in schmalbandige Laserquellen mit niedrigem SWaP für die Kühlung, das Einfangen und die Untersuchung von Atomen/Ionen zu entwickeln.
Wichtigste Ziele und Projekterfolg
Die Hauptziele von Covesion waren:
- Demonstration einer Ausgangsleistung von >2 W bei 780 nm in Covesion PPLN-Wellenleitern unter Verwendung von Telekommunikations- µm p-Lasern
- Entwicklung eines fasergekoppelten PPLN-Wellenleitergehäuses für den Wellenlängenbereich von 1560–780 nm mit einer angestrebten Ausgangsleistung von bis zu 2 W bei 780 nm
- Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Testpakets (>1000 Stunden)
Mit der Entwicklung eines neuen PPLN-Wellenleitergehäuses haben wir alle diese Ziele erfolgreich erreicht;
- Verbesserte Chassis-Konstruktion
- Verbesserte Startstabilität
- Verbesserte Temperaturregelung und Stabilität
Zusätzlich zur Erreichung unserer primären Ziele haben wir unsere Design- und Fertigungskapazitäten für PPLN-Wellenleiter auf atom- und ionenspezifische blaugrüne Wellenlängen erweitert. In Zusammenarbeit mit der Universität Southampton haben wir erfolgreich PPLN-Wellenleiter für die UV-, Blau- und Grünerzeugung im Bereich von 376–532 nm demonstriert, wobei die Leistungsfähigkeit auf Wellenleiterchip-Ebene nachgewiesen wurde
- 150 mW Ausgangsleistung im grünen Bereich
- 100µW Ausgangsleistung im blauen Spektralbereich (Zielwellenlängen für Ca-Ionenfallen
)
Ein zentrales Projektziel war die Förderung der Zusammenarbeit zwischen den Projektpartnern, um komplexere Technologiedemonstratoren zu entwickeln. Die Kooperation zwischen Infleqtion und Covesion führte zum μMOT-Demonstratorsystem. Dieses Atomphysikexperiment in einem einzigen 3U-19"-Rackgehäuse demonstriert, dass eine Quelle kalter Atome in einem kleinenctound in einem hochstabilen System erzeugt werden kann, das über viele Wochen kontinuierlich betrieben werden kann. Eine Schlüsselkomponente des Systems ist das fasergekoppelte Wellenleiterpaket von Covesion, das eine robuste, zuverlässige und einfach zu integrierende Komponente zur Erzeugung des für die Kühlung von Rubidiumatomen benötigten 780-nm-Lichts darstellt.
Das System wurde im November 2023 auf der Quant µm Technologies Showcase ausgestellt.
Ausbeutung
Das im Rahmen von QT Assemble entwickelte fasergekoppelte Wellenleiterkomponenten-Gehäuse für den Wellenlängenbereich von 1560–780 nm ist nun als kommerzielles Produkt erhältlich. Diese Wellenleiterkomponente liefert eine SHG-Ausgangsleistung von bis zu 2 W bei 780 nm.
Zusammen mit der Wellenleiterkomponente bietet Covesion kompatible Temperaturregler in Tisch- und OEM-Leiterplattenform an, um eine vollständige kundenspezifische Lösung zu bieten.
Covesion plant die Markteinführung von PPLN-Wellenleitern zur Grün-/Blau-Erzeugung bei 532 nm und 422/423 nm (für Sr/Ca-Ionen-Anwendungen) im Laufe dieses Jahres. Die Wellenleiter werden als fasergekoppelte Gehäuse mit auf Anfrage verfügbaren Anpassungsmöglichkeiten erhältlich sein.
Insgesamt hat das QT Assemble-Projekt Covesion ermöglicht, unser Angebot an PPLN-Wellenleiterlösungen weiterzuentwickeln, Beziehungen zu Partnern aus Industrie und Wissenschaft aufzubauen und die Integration unserer Wellenlängenumwandlungstechnologie in komplexe µm -Systemdemonstratoren zu demonstrieren.
