镱里德堡原子应用 Yb
频准激光的窄线宽高功率激光器,覆盖紫外到红外波长,可为里德堡原子的激发提供各种波长的激光器,实现基于里德堡原子的量子计算和镱原子光钟。
基于镱原子里德堡的量子计算需要各种波长的窄线宽激光器进行原子的冷却、囚禁和操控,如下图[1]所示。
高功率低噪声激光器,用于光镊
实物照片 | 波长 | 功率 | 简介 | 特点 |
486.78nm | 0.05-6W | 用于镱原子里德堡,魔术光波长,光镊。 通过掺铥光纤激光器和四倍频的方式实现。 |
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759nm | 0.1-20W | 用于镱原子光钟,魔术光波长。 |
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窄线宽激光器,用于原子的量子态操控和激发
为了实现一个激光器覆盖多个铯原子基态到激发态的波长,频准推出了宽调谐的激光器,完美结合了外腔半导体激光器的宽调谐和光纤放大器的高功率特点。
实物照片 | 波长 | 功率 | 方案简介 | 特点 |
0.1-1W | 1974nm掺铥光纤DFB激光器倍频产生987nm激光。1555nm的固定外腔半导体激光器的种子经过掺铒光纤放大器后,与987nm激光和频产生604nm激光。经过腔倍频后,产生高功率的302nm激光器。 |
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20-30mW | 1108nm掺镱光纤DFB三倍频实现。 |
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0.04-2W | 镱原子的探测光。1596nm的光纤DFB激光器,单通倍频后得到高功率的798nm激光。798nm单通倍频即可输出40mW的399nm激光。更高功率的则需要采用腔倍频的方式,产生最高达1.5W的399nm激光。 |
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0.5-20W | 1112nm掺镱光纤DFB倍频实现。 |
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0.5-5W | 1156nm的光纤DFB种子激光器经过低噪声拉曼放大器后,单次通过倍频输出最高5W的578nm激光。 |
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0.5-10W | 基于单频种子激光器、光纤激光放大以及高效率的频率转换技术,频准激光可以 提供窄线宽的639nm的窄线宽激光器,同时具有高频率稳定度,长寿命以及优异的光束质量。 |
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770nm | 0.2-6W | 基于高功率、低噪声掺铒光纤放大和倍频技术,实现波长在765-770nm范围内任意一个中心波长的高功率窄线宽激光输出。 |
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1-15W | 用于镱原子光钟。1389nm的固定外腔版半导体激光器经过拉曼放大器后输出。 |
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2-40W | 1539nm的固定外腔半导体激光器的种子经过掺铒光纤放大器后直接输出。 |
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宽调谐激光器
为了实现一个激光器覆盖多个铯原子基态到激发态的波长,频准推出了宽调谐的激光器,完美结合了外腔半导体激光器的宽调谐和光纤放大器的高功率特点。
实物照片 | 波长 | 功率 | 方案简介 | 特点 |
0.1-1W | 1974nm掺铥光纤DFB激光器倍频产生987nm激光。1555nm的宽调谐外腔半导体激光器的种子经过掺铒光纤放大器后,987nm激光和频产生604nm激光。经过腔倍频后,产生高功率的302nm激光器。 |
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稳频和其它配件
铯原子里德堡态的激发需要激光波长准确的对准原子的跃迁谱线,且保持长时间的波长稳定,频准激光也推出了对应的稳频等解决方案。
实物照片 | 功能 | 频率稳定性 | 方案简介 | 特点 |
<0.5Hz/50Hz | 基于PDH稳频的方法,将激光锁定到高精细度可搬运的超稳激光系统,实现激光线宽的压窄。 |
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[1] Ma, S., Liu, G., Peng, P.et al.High-fidelity gates and mid-circuit erasure conversion in an atomic qubit.Nature622, 279–284 (2023).