一、引言与摘要
Introduction & Abstract
在量子计算与量子传感领域，激光器的相位稳定性直接决定量子系统的保真度。近期发表于 Arxiv平台（美国康奈尔大学运营平台，全球科研信息传播最快的学术渠道之一） 的研究表明，OEwaves 的自注入锁定（Self-Injection-Locked, SIL）激光器在超低相位噪声表现上达到行业领先水平，性能足以满足高保真量子门操作的严格要求。研究团队指出，OEwaves SIL 激光器的频率噪声低至 1 Hz²/Hz，远低于量子系统所需的 40 Hz²/Hz 阈值，堪称目前最具量子级性能的半导体光源。
二、研究背景
Research Background
T. Denecker 等人在 2025 年发表的研究中，针对五种主流激光架构（包括 ECDL、DBR、VECSEL、SIL、Ti : Sapphire）进行了系统性比较，开发了全光纤化前馈校正系统，可在 1–10 MHz 频率范围内抑制超过 20 dB 的相位噪声。研究目标是确定能够支持高保真量子门操作的理想光源。
在所有受测方案中，OEwaves 自注入锁定激光器（SIL Laser）以卓越的频率稳定性与可商业部署性脱颖而出，成为唯一同时满足科研级精度与实用级紧凑化的半导体激光器。
三、OEwaves技术双重核心角色
The Dual Core Roles of OEwaves in the Research
高性能自注入锁定（SIL）激光器评估
OEwaves SIL 激光器被作为关键受测对象之一，接受了严格的频率噪声谱密度测量。结果显示，该激光器不仅在 MHz 频率范围内实现 1 Hz²/Hz 的频率噪声底，还展示了出色的长期频率稳定性。
关键性能亮点：
频率噪声底： 1 Hz²/Hz，优于传统 ECDL 和 DBR 激光器两个数量级；
核心机理： 通过与高 Q 值光学谐振腔耦合形成自反馈回路，实现频率自稳定化；
量子级稳定性： 性能远低于高保真量子操作所需的 40 Hz²/Hz 标准；
性能对比： 噪声特性接近 Ti: Sapphire 固态激光器，而成本、体积和功耗仅为后者的数分之一。
研究人员指出，OEwaves SIL 激光器代表了半导体激光技术向“量子级相位稳定性”跨越的里程碑。
OEwaves 相位噪声分析仪助力实验验证
除激光器外，OEwaves 的 OE4000 相位噪声分析仪 也被研究团队用于性能验证，作为测量基准设备，为自制 Mach-Zehnder 干涉系统提供比对。
OE4000 的表现亮点：
检测噪声底达 1 Hz²/Hz（MHz 频率范围）；
在低频区域维持卓越的稳定性与灵敏度；
与自制系统结果高度一致，仅在 10 kHz 附近存在微弱差异；
有效验证了研究团队的测量可靠性，并确保了 SIL 激光器性能数据的准确性。
凭借在激光源与测量系统两方面的出色表现，OEwaves 成为本研究中唯一兼具技术被测对象与标准测量平台的厂商。
四、研究结论
Research Conclusion
研究团队通过对多种激光架构的系统性对比测试，最终确认 OEwaves 自注入锁定（SIL）激光器 在频率噪声、稳定性及工程可行性方面均展现出突破性优势。研究结果充分验证了该技术在高保真量子操控、量子计算与精密测量领域中的领先地位。
业界最优的半导体激光方案
OEwaves SIL 激光器在频率噪声性能上领先传统半导体激光器100 – 10,000倍，频率噪声底限低至1 Hz²/Hz。相比之下，典型的 ECDL（外腔二极管激光器）与 DBR 激光器的频率噪声普遍在100 – 10,000 Hz²/Hz 级别。
这种超低相位噪声特性，使得 SIL 激光器成为迄今为止最符合量子系统严格要求的半导体光源。
该性能水平已进入固态激光器的量子级噪声区间，却保持了半导体架构的紧凑性与可扩展性。
完全满足量子计算需求
研究团队正式将 OEwaves SIL 激光器列入 “满足量子门操作要求的商业化创新设计” 之列。
该激光器的频率噪声远低于量子比特操作所需的 40 Hz²/Hz 阈值，可直接应用于：
量子计算中高保真量子门控制（如 Rydberg 原子阵列与离子阱系统）；
光学原子钟中相干光源稳定驱动；
量子传感与测距中高信噪比干涉测量。
这意味着 OEwaves 激光器不仅达到实验室级精度，也完全具备商用量子平台的应用条件。
突破性的光学自稳定机制
SIL 技术通过高 Q 光学谐振腔反馈实现自注入锁定，使激光器具备主动自稳定能力。这种物理机制有效抑制了传统外腔激光器中的：
机械振动引起的频率漂移；
温度波动造成的光腔失谐；
长时间运行中的相位积累误差。
研究团队指出，这种自反馈机制代表了半导体激光稳定化技术的一次根本性飞跃。
实际应用优势
在 尺寸（Size）、重量（Weight）、功耗（Power）与成本（Cost） 等关键指标上，OEwaves SIL 激光器均具显著优势：
无需复杂的外部隔振与温控系统；
模块化封装，便于系统集成与长期稳定运行；
性能媲美体积庞大的固态激光器，但成本与功耗大幅降低。
这使其成为科研实验室、量子初创企业与工业级量子平台的理想光源选择。
系统级一致性与验证可靠性
研究团队同时采用 OEwaves 商业相位噪声分析仪（OE4000） 与自主构建的马赫-曾德干涉仪系统进行了测量对比。两种系统在 MHz 频率区间的结果高度一致，仅在低频段存在轻微偏差。这一结果不仅验证了 OEwaves 激光器的实际性能，也证明了其从光源到测试仪器的系统级工程一致性与可靠性。
这种“光源 + 测量”双重验证体系体现了 OEwaves 在激光稳定性与计量技术方面的深厚积累。
五、结语
Conclusion
OEwaves 技术经过全面评估，研究人员得出了其在技术价值和实际应用方面的明确结论：自注入锁定（SIL）激光器能够为需要高保真激光控制的量子应用提供可行方案，同时保留半导体架构在体积、成本和可部署性上的优势。SIL 激光器凭借独特的高 Q 光学谐振腔自注入锁定机制，在紧凑的半导体平台上实现了固态级的频率纯度、超低相位噪声和优异的光学相干性，其频率噪声远低于高保真量子门操作所需的 40 Hz²/Hz 阈值，为高成本固态激光器提供了商业可行的替代方案。
该技术不仅完全满足量子计算、量子通信与量子传感系统的严苛要求，还在工程实现性和商业成熟度上实现了突破性平衡，兼具模块化、可批量生产、低功耗等优势。研究将 OEwaves SIL 激光器定位为满足严格相位噪声要求的量子应用首选方案，为科研机构和商业量子平台提供可靠核心光源，同时推动量子技术从基础科研向实际工程与产业化应用的转化，彰显其在光学相干控制与超低噪声激光技术领域的全球领先地位。
六、关于卓越
About Beyond Light
北京卓越光子科技有限公司深耕光通信领域近20年，作为美国OEwaves公司在中国唯一授权的代理商（光通信），负责OEwaves公司全线产品在中国的销售、技术支持、售后服务、市场拓展和渠道建设等工作，如您对产品有什么疑问的话，我们期待与您更深入的探讨！
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