一、所属领域

激光技术领域，潜在应用领域包括激光精密操控，基于原子物理的量子计算等领域。

二、项目介绍

1. 痛点问题

线宽和频率稳定性是激光器的重要性能参数。为了实现更窄的线宽和更高的频率稳定性，通常会把激光器频率锁定在F-P腔或者饱和吸收谱等外部参考信号上，利用激光频率与外部参考的差别产生误差信号，将处理后的误差信号反馈给激光器本身，进而建立闭环反馈回路来压缩激光器线宽。但是这种反馈控制都有一定的工作区间，一旦某些噪声冲击使得信号跳出工作区间，反馈系统便无法自行恢复，造成激光频率脱离锁定。这种激光跳锁问题极大地降低了原子物理系统稳定性、内态调控的可靠性以及信息处理的连续运行时间。

2. 解决方案

本软著提供了一种成本低、可靠性高、易复制的激光器脱离锁定后自动恢复锁定的方案。主要包含以下流程：检测锁定状态并记录自参考信号，如发生脱锁则关闭反馈，根据自参考信号调节激光器输出波长到反馈工作区间，重新打开反馈，重复以上过程直到重新锁定。

3. 竞争优势分析

目前市场上如Stable Laser System公司、Toptica公司的自动锁频相关产品均需要高速的数据采集、FPGA数据处理及编程控制等步骤，成本高，而且对于利用F-P腔锁频的情况，无法区分大于自由光谱范围的激光波长跳变。

4. 市场应用前景

基于原子物理的量子计算等技术路线的快速发展，对未来精密激光的控制技术提出了更高的要求。激光锁频自动重锁作为基于原子物理量子计算实验装置中激光子系统的重要技术之一，未来的市场规模会扩张发展。目前国内外的激光器厂商产品只具备最基本的波长调节，缺乏自动化的锁频功能。随着基于原子物理量子计算技术路线的发展，本激光锁频自动重锁系统软件项目的商用发展前景可观，有望在量子科技的多种应用场景盈利。

5. 发展规划

预计1-2年内改进激光器频率稳定性，提升基于原子物理的量子计算技术路线的可靠性和使用效率。

6. 知识产权情况

已申请1项软件著作权。

三、合作需求

寻求基于原子物理的量子计算方向的企业开展业务合作。

四、团队介绍

项目团队来自于清华大学物理系，团队在激光精密操控、原子物理、量子模拟等领域积累了丰富的研究经验，在顶级学术期刊上发表多篇论文。

五、联系方式

E-mail：ott@tsinghua.edu.cn

成果编号：2021212

注：所有成果发布内容未经授权，请勿转载！

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