Trumpf为量子陀螺仪研发高功率单模VCSEL,用于2027年太空任务
2022-09-01 21:28:01   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

Trumpf(通快)正在开发一种高功率单模VCSEL——它被用于在太空任务中检测姿态的量子陀螺仪。预计在2027年,搭载量子陀螺仪的卫星将发射升空。

据麦姆斯咨询报道,Trumpf(通快)旗下子公司Trumpf Photonic Components正在开发一种高功率单模VCSEL——它被用于在太空任务中检测姿态的量子陀螺仪。预计在2027年,搭载量子陀螺仪的卫星将发射升空。该量子陀螺仪的核心部件是VCSEL光源。由于小型化和稳健性对于太空应用至关重要,因此非常小且耐用的VCSEL适合此任务。与现有的激光器解决方案相比,VCSEL尺寸可以小几个数量级,并且成本显著降低。

采用量子陀螺仪的卫星概念图

采用量子陀螺仪的卫星概念图

Trumpf所提出的单模VCSEL具有稳定的偏振和窄带宽,可以满足量子陀螺仪所需的高精度。

Trumpf Photonic Components首席执行官Berthold Schmidt评论说:“我们很高兴参与该太空项目,能够结合各个专业领域推动创新,并加强德国作为光子学中心的地位。量子陀螺仪使得卫星能够以高精度相互对准,从而实现数据通信的高速连接。”

Trumpf Photonic Components首席执行官Berthold Schmidt

Trumpf Photonic Components首席执行官Berthold Schmidt

“我们迫不及待地想看到我们研发的VCSEL集成到一颗微型卫星之中,以支持全球高质量数据通信并提高互联网连接的可用性,尤其是在偏远地区。”Berthold Schmidt说道。

VCSEL支持各种量子传感应用

Trumpf表示,基于VCSEL的量子陀螺仪可以确保长期测量稳定性,在较小的封装空间内提供高性能,并减轻重量。这不仅使卫星可以精确地保持其位置多年,而且还支持其它光谱应用和原子钟。

Trumpf正在开发一种在795nm波长处具有10mW输出的单模VCSEL。相比此前的技术,新款VCSEL的激光功率高出十倍。VCSEL还可以在广泛的温度范围内提供所需的稳定性和太空应用所需的鲁棒性。

Berthold Schmidt表示,VCSEL在紧凑性和成本方面的突破也将在大众市场开拓更多应用:精密的量子陀螺仪还可用于工业、物流甚至自动驾驶汽车。

该项目总开发预算约为2800万欧元,并得到德国联邦教育和研究部的支持。Trumpf Photonic Components与费迪南德·布劳恩研究所(Ferdinand Braun Institute)、莱布尼茨高频技术研究所(Leibniz Institute for High Frequency Technology)密切合作,后者是世界上最著名的激光二极管研究机构之一。

上述合作伙伴正在联合开发具有高光谱纯度的VCSEL,同时满足量子传感技术和太空应用的需求。另一家位于柏林的Trumpf子公司将把VCSEL组件集成到一个坚固的小型化TO封装中,并保证光学和温度稳定性。

该项目的其它合作伙伴都有自己的专长,例如博世(Bosch)正在开发一种小型化的太空测量单元。德国航空航天中心(DLR)将确保项目中的太空适用性,并负责将卫星运送到太空。量子技术初创公司Q.ANT正在领导开发合作伙伴关系并负责组装传感器的各种组件。

延伸阅读:

《传感应用的VCSEL技术及市场-2021版》

《VCSEL专利态势分析-2022版》

《VCSEL期刊文献检索与分析-2022版》 

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