體布拉格光柵（VBGs）在量子光學(xué)中的應(yīng)用

超窄帶濾波，光振幅調(diào)制

量子光學(xué)是近年來發(fā)展迅速且取得顯著成果的一門交叉學(xué)科，其核心在于探索光的基本量子特性以及光與物質(zhì)在量子層面的相互作用。量子光學(xué)的快速發(fā)展不僅對基礎(chǔ)科學(xué)研究具有重要意義，而且對實(shí)際應(yīng)用技術(shù)，如量子計算、量子通信、量子傳感和量子成像等，都有著深遠(yuǎn)的影響。通過量子光學(xué)的研究，科學(xué)家們能夠開發(fā)出新的技術(shù)，這些技術(shù)在提高計算速度、保障通信安全、提升測量精度等方面具有巨大潛力。

科學(xué)研究的顯著成果促進(jìn)了實(shí)際應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展，同時也刺激了相關(guān)儀器產(chǎn)業(yè)和光學(xué)器件的發(fā)展，來為科學(xué)研究的進(jìn)一步發(fā)展提供更高標(biāo)準(zhǔn)的工具。

體布拉格光柵（VBGs）是一種新型光柵，它是通過對光敏玻璃（PTR）進(jìn)行全息曝光和熱顯影技術(shù)，在玻璃內(nèi)部形成折射率的周期性調(diào)制，從而形成體布拉格光柵。這種光柵最初主要用于激光器波長鎖定、線寬壓窄，超快激光脈沖展寬和壓縮，超低波數(shù)拉曼測量等領(lǐng)域。隨著工藝技術(shù)的更新，體布拉格光柵（VBG）在窄帶濾波和快速光振幅調(diào)制方面得到更廣泛的應(yīng)用，如下是產(chǎn)品的介紹：

1

超窄帶濾光片

超窄濾光片由于其優(yōu)異的性能，在量子光學(xué)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。針對于客戶實(shí)現(xiàn)超窄帶濾波及純化的應(yīng)用要求，我們開發(fā)了10GHz，25GHz，50GHz帶寬（FWHM, Full Width at Half Maximum）這3種規(guī)格的濾光片產(chǎn)品向客戶提供。

超窄帶濾光片主要特點(diǎn)如下：常見波長：780nm,795nm,852nm,894nm窄帶寬：10GHz, 25GHz, 50GHz （最窄可至20pm）；高衍射效率：>90% ；性能穩(wěn)定：采用PTR玻璃，溫漂系數(shù)低（~8pm@795nm）；可加工波長范圍：600-2500nm，如813nm,1522nm,1550nm,2200nm；偏轉(zhuǎn)角：8-10°

超窄帶濾光片應(yīng)用示例：

2

啁啾體布拉格光柵（CBG, Chirpped Bragg Grating for Qubit Control）

啁啾體布拉格光柵（簡稱：CBG）是一款具有頻率選擇和色散控制的被動晶體器件，它是通過在晶體內(nèi)部沿光傳播方向?qū)崿F(xiàn)非等周期性的折射率調(diào)制，根據(jù)布拉格條件，在不同位置處對應(yīng)不同頻率波長的激光，通過產(chǎn)生不同的光程差實(shí)現(xiàn)對色散的精確控制。CBG產(chǎn)品由于這種特性，多用于超快激光的脈沖展寬和壓縮應(yīng)用中。

啁啾體布拉格光柵（CBG）產(chǎn)品基于PTR晶體材料制作，物理性能穩(wěn)定且能提供較大的色散能力（~400ps^2@單通，~800ps^2@雙通 ），較高的衍射效率（>90%）,且適用于高功率激光。在H.Levin 2022年發(fā)表的文章《Dispersive optical systems for scalable Raman driving of hyper_ne qubits》中，驗(yàn)證CBG產(chǎn)是一款具有高色散能力，被動穩(wěn)定的器件，它能夠通過相位調(diào)制激光高效轉(zhuǎn)化振幅調(diào)制，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動拉曼躍遷。其證明CBG器件可以實(shí)現(xiàn)更大的拉比頻率和改進(jìn)的量子相干性。

啁啾體布拉格光柵（CBG）主要特點(diǎn)如下：

常見波長：780nm,795nm，其他波長也可定制；

帶寬：0.1±0.03nm；

高衍射效率：>90% ；

色散能力: ~400ps^2@單通，~800ps^2@雙通；

波長可調(diào)諧 ；

尺寸: 11.25mm x 6.25mm

啁啾體布拉格光柵（CBG-795）應(yīng)用示例：

對于超窄帶濾光片產(chǎn)品，除了VBG這種空間光的，我們還可以提供光纖類型的濾波器產(chǎn)品，帶寬：1-4GHz, 波長：795nm, 810nm，1054nm，1064nm,1112nm & C band。