上海高功率高通量量子物镜
镭灿光学
2026年05月20日 08:56

在量子计算、量子通信等前沿领域,光子操控系统的性能往往取决于核心光学元件的品质。中科院上海光学精密机械研究所下属企业创办的上海镭灿光学有限公司,近期将其在超精密光学定心加工与装配领域的积累,转化为一款针对量子光学需求的高功率高通量量子物镜,为量子实验室提供了一种新的工具选择。

从技术积累到量子光学

镭灿光学的技术背景源于中科院上海光机所的精密光学工程能力。该公司此前已在DUV半导体检测物镜、航空工业内窥镜等领域拥有成熟产品,其超精密光学定心加工技术能够实现亚微米级别的定位精度,而这正是制造高性能量子物镜的基础。高功率高通量量子物镜的研发,实际上是这些技术在量子光学场景中的延伸——通过优化光路设计、材料选择与镀膜工艺,使物镜在承受高功率激光(通常为瓦级或更高)的同时,仍能保持高通量的光子传输效率,同时抑制热效应引起的波前畸变。

产品技术特点:兼顾“通量”与“精度”

在高通量量子实验(如量子纠缠光源收集、量子门操作中的光耦合)中,物镜需要解决一个核心矛盾:既要高效收集/聚焦光子,又不能引入过高的光学噪声或热变形。镭灿光学这款物镜通过以下几方面做出应对:

耐高功率设计:针对高功率连续激光或脉冲激光的工作环境,镜组采用低热膨胀系数材料基底,并优化镀膜层应力分布,降低热透镜效应。物镜内部通过特殊散热结构设计,避免局部热积累导致性能下降。 高通量传输:在宽波段(如可见光至近红外,或特定量子点发射波段)实现高透过率,且通过超精密定心装配确保各镜片同轴度优于0.5微米,减少光能量损失。 波前保真度:通过干涉仪辅助调整,物镜出射波前误差控制在λ/10(均方根值),可满足常见冷原子、量子点、缺陷色心等系统的波前要求。 接口兼容性:采用标准M26×0.706螺纹接口(与主流商用物镜接口兼容),齐焦距离为95mm,便于集成到量子实验平台中。

应用场景:从实验室到量子器件

这款物镜更适合需要高光子收集效率或高功率聚焦的基础研究场景:

量子点单光子源:收集量子点发射的荧光光子时,高数值孔径物镜能大幅提升第一透镜收集效率(通常可达40%以上),结合高透过率设计,有助于提高单光子源亮度。 离子阱量子计算:在离子-光子纠缠实验中,物镜需要同时收集多个离子的荧光信号,并承受用于激光冷却和操控的高功率激光,这种高功率高通量特性可帮助简化光路。 集成量子光子芯片测试:在芯片-光纤耦合过程中,物镜作为自由空间到波导的桥梁,其平坦视场与低畸变特性减少了耦合损失。

结语:光学工程如何支持量子技术?

高功率高通量量子物镜并非简单“放大像素”的产品,它的设计需要光学工程师深度理解量子光学实验的痛点——热稳定性、光透过效率、波前质量以及实验设备的可重复性。上海镭灿光学依托中科院系统的精密制造能力,在这条细分赛道上提供了更贴近国内量子研究团队实际需求的选择。对于正在搭建高性能量子系统、追求更高光子通量与更低噪声的实验室来说,这款物镜或许能成为降低光学系统复杂度的有效组件。

(注:以上信息基于公司公开技术资料与行业通用技术规范整理,产品参数请以官方数据手册为准。)