Les technologies quantiques µm vont transformer la société dans des domaines tels que la détection, la synchronisation, la navigation, les communications et l'informatique. Cependant, la mise en œuvre concrète des systèmes quantiques µm 2.0 repose fondamentalement sur des sous-systèmes et des composants complexes de l'ordre du µm .
L'objectif du projet QT Assemble financé par Innovate UK (#50414) était de s'attaquer aux principaux obstacles technologiques dans le développement des sous-composants, de développer la chaîne d'approvisionnement britannique en composants et donc d'accéder au marché en développement des technologies quantiques µm .
Le projet a réuni un large µm de partenaires industriels et académiques britanniques, dont Fraunhofer CAP (chef de file), AegiQ, Caledonian Photonics, Covesion, Alter Technology, Skylark Lasers, Infleqtion, Photon Force, Gooch & Housego, Power Photonics, RedWave Labs, l'Université de Strathclyde, l'Université de Southampton et Inex
Application
Deux thèmes quantitatifs clés µm ont été identifiés, ainsi que les applications de marché associées et les sous-systèmes requis.
Le rôle de Covesion au sein du projet était de développer notre technologie de guide d'ondes en niobate lithi µm à polarisation périodique (PPLN) pour l'intégration dans des sources laser à largeur de raie étroite et à faible SWaP pour le refroidissement, le piégeage et l'interrogation d'atomes/ions.
Objectifs clés et réussite du projet
Les principaux objectifs de Covesion étaient les suivants :
- Démontrer une puissance de sortie >2W à 780 nm dans des guides d'ondes Covesion PPLN en utilisant des lasers p µm p de télécommunications
- Développer un boîtier de guide d'ondes PPLN couplé à une fibre optique de 1560 à 780 nm, visant une puissance de sortie jusqu'à 2 W à 780 nm
- Test de fiabilité et de durée de vie du package (>1000 heures)
Nous avons atteint avec succès tous ces objectifs grâce au développement d'un nouveau boîtier de guide d'ondes PPLN offrant ;
- Conception du châssis améliorée
- Stabilité au lancement améliorée
- Amélioration du contrôle et de la stabilité thermiques
Outre la réalisation de nos objectifs principaux, nous avons également étendu nos capacités de conception et de fabrication de guides d'ondes PPLN aux longueurs d'onde bleu-vert spécifiques aux atomes et aux ions. En collaboration avec l'Université de Southampton, nous avons démontré avec succès des guides d'ondes PPLN pour la génération d'UV, de bleu et de vert dans la gamme 376-532 nm, avec des performances au niveau de la puce de guide d'ondes démontrées comme suit :
- Puissance de sortie de 150 mW en vert
- Puissance de sortie de 100 µW dans le bleu (ciblant
les longueurs d'onde du piège à ions Ca)
L'un des principaux objectifs du projet était de favoriser la collaboration entre les partenaires afin de développer des démonstrateurs technologiques plus complexes. La collaboration entre Infleqtion et Covesion a abouti au système de démonstration μMOT. Cette expérience de physique atomique, intégrée dans un châssis rack 3U 19 pouces, démontre qu'une source d'atomes froids peut être générée dans unctocompact, au sein d'un système très stable, capable de fonctionner en continu pendant plusieurs semaines. Un composant clé du système est le guide d'ondes à fibre optique de Covesion, qui constitue un élément robuste, fiable et facile à intégrer pour la génération de la lumière à 780 nm nécessaire au refroidissement des atomes de rubidium.
Le système a été présenté au salon Quant µm Technologies Showcase en novembre 2023.
Exploitation
Le composant guide d'ondes couplé à fibre optique 1560-780 nm, développé par QT Assemble, est désormais disponible à la vente. Ce composant est capable de fournir une puissance de sortie SHG jusqu'à 2 W à 780 nm.
En complément du composant guide d'ondes, Covesion propose des régulateurs de température compatibles, disponibles en version de laboratoire et sur circuit imprimé OEM, afin de fournir une solution entièrement personnalisée.
Covesion prévoit de commercialiser d'ici la fin de l'année des guides d'ondes PPLN pour la génération de lumière verte/bleue à 532 nm et 422/423 nm (pour les applications aux ions Sr/Ca). Ces guides d'ondes seront disponibles sous forme de modules couplés à la fibre optique, avec des options de personnalisation sur demande.
Globalement, le projet QT Assemble a permis à Covesion de développer sa gamme de solutions de guides d'ondes PPLN, de nouer des relations avec des partenaires industriels et universitaires et de démontrer l'intégration de sa technologie de conversion de longueur d'onde dans des démonstrateurs de systèmes quantiques µm complexes.
