Analizzatore di spettro ottico Yokogawa per applicazioni di calcolo quantistico

L'analizzatore di spettro ottico Yokogawa si dimostra essenziale per la caratterizzazione di laser avanzati per applicazioni di calcolo quantistico presso Vexlum

La promessa del calcolo quantistico potrebbe estendere il potenziale della tecnologia digitale ben oltre le capacità dei computer convenzionali odierni. Tuttavia, garantire che il calcolo quantistico realizzi appieno il suo potenziale richiede l’impiego di laser speciali in grado di mantenere le emissioni a una lunghezza d’onda precisa nello spettro del visibile o del vicino infrarosso (NIR). Con la crescente complessità di progettazione e produzione di tali laser la necessità di misurazioni precise su un ampio intervallo di lunghezze d’onda è di fondamentale importanza.

La soluzione Vecsel di Vexlum

Vexlum, spin-out universitaria con sede a Tampere in Finlandia, è una delle pochissime aziende al mondo a disporre di strutture, tecnologia e competenze per produrre laser a emissione superficiale verticale a cavità esterna (Vecsel) per computer quantistici. Il fattore vitale nelle applicazioni quantistiche è la capacità di emettere luce a una singola frequenza con una larghezza di banda estremamente ridotta. Per generare questa potenza precisa, la tecnologia Vexlum deve controllare i tre elementi principali di un sistema laser ad alta potenza: il guadagno del semiconduttore, la pompa ottica e la cavità esterna.

Altre soluzioni laser per produrre alta potenza su una larghezza di banda stretta richiedono tre componenti separati, ovvero un laser seed, un amplificatore e un emettitore principale. Al contrario, il vantaggio esclusivo del Vecsel di Vexlum risiede nel suo concetto di modulo singolo. Questo design “tre in uno” offre diversi vantaggi, tra cui le dimensioni compatte e la semplicità rispetto ai prodotti della concorrenza. Inoltre, il Vecsel di Vexlum produce una potenza ottica superiore rispetto a un laser a emissione di bordo o a un laser a emissione di superficie a cavità verticale (Vecsel).

Per emettere luce in modo affidabile alla lunghezza d’onda specificata di un’applicazione quantistica, il Vecsel richiede una caratterizzazione precisa. Tuttavia, le applicazioni quantistiche operano a molte lunghezze d’onda diverse.

L’analizzatore di spettro ottico (OSA) di Yokogawa

Vexlum supera queste sfide affidandosi agli analizzatori di spettro ottico (OSA) di Yokogawa, che combinano due funzionalità: misurazioni di lunghezza d’onda ultra-precise (<1 nm), che riducono al minimo l’incertezza e garantiscono al tecnico di collaudo la conformità alle rigorose specifiche di lunghezza d’onda di un’applicazione quantistica, e un ampio intervallo di lunghezze d’onda dalla luce visibile fino a 1700 nm. Utilizzando un OSA con queste caratteristiche, Vexlum non solo ottiene un’efficace caratterizzazione dei suoi VECSEL ma evita anche la necessità di gestire più sistemi di test.

L’OSA AQ6370E di Yokogawa, facile da usare, offre un intervallo di lunghezze d’onda da 600 nm a 1700 nm, supportato da una precisione di misurazione della lunghezza d’onda tipica di ±0,015 nm e una risoluzione di 0,02 nm.

Per un’analisi dettagliata delle emissioni Vecsel, l’AQ6370E è dotato di una modalità Hcdr (High Close-in Dynamic Range) ad alta risoluzione che affina lo spettro attorno al picco e fornisce una rappresentazione visiva delle modalità laterali più chiara rispetto alla modalità standard.

Vexlum caratterizza le emissioni Vecsel utilizzando strumenti Yokogawa fin dai suoi esordi come unità di ricerca dell’Università di Tampere. Oggi l’azienda, che conta 30 dipendenti, sta incrementando la produzione su larga scala. Al centro di questa crescita c’è Jussi-Pekka Penttinen, CEO, CTO e co-fondatore di Vexlum. Conosce bene i vantaggi dell’implementazione dell’OSA ottimale nelle attività di ricerca, sviluppo e produzione dell’azienda.

“In parole povere, non siamo in grado di verificare le prestazioni delle emissioni Vecsel senza l’OSA Yokogawa AQ6370E: è essenziale per una caratterizzazione precisa in tutte le nostre attività di ricerca e sviluppo e produzione”, afferma. “Non sono solo le prestazioni e la gamma di lunghezze d’onda dell’OSA a soddisfare i nostri requisiti, ne apprezziamo molto anche la facilità d’uso. Inoltre la possibilità di automatizzare le operazioni di test ci consente di massimizzare la produttività in laboratorio e in fabbrica”.
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