从冷原子实现精准捕获与操控，到离子阱打造高保真度量子比特操控平台，再到光量子计算持续突破纠缠操控与算法复杂度瓶颈——这些量子前沿探索的背后，都有一个共同的关键支撑：精准光控。

图1 “九章”量子计算机光路图

量子领域的光控需求，远比传统光通信更为严苛。以光量子计算为例，光子纠缠操控依赖干涉仪、光子源等精密光学系统的超低损耗与相位稳定性，这对光纤准直器提出了低畸变传输与高精度耦合的直接挑战。

光纤准直器作为光信号传输与操控的“桥梁”，其核心作用就是将光纤中发散的光束转换为空间中的准直光，或将自由空间光聚焦耦合回光纤，实现光信号的低损耗、精准双向传递，其性能直接影响了实验与应用的效率、稳定性与系统可扩展性。传统固定式准直器难以满足量子场景的极致需求，为此，LBTEK推出全系列高性能光纤准直器，为量子应用提供定制化、高可靠的核心支撑。

图2 “九章”量子计算机系统原理图 / 图源：中科科学技术大学新闻网

以“九章二号”量子计算机为例，144 模大规模线性光学干涉网络采用“光纤传输 + 自由空间干涉” 的混合架构，每一次转换都需要通过一个高精度旋转可调焦准直器实现模式匹配与低损耗传输。

下面，就让我们一起看看LBTEK为量子场景量身打造的多款光纤准直器方案。

五轴光纤耦合器

高度集成小型化，可在极小空间内实现X/Y/Z+俯仰偏摆五轴可调；

图4 五轴光纤耦合器和五轴光学镜架尺寸对比

耦合效率高、稳定性好，耦合效率可大于90%，插拔稳定性高；

图5 耦合前后效率对比图

消色差透镜版本的五轴光纤耦合器可有效减小色差，产生的焦距焦移小，宽波长范围内使用几乎无需重新对准；

配套安装机械件齐全，方便搭建微型光纤系统。

图6 配套安装机械件

三轴光纤准直器

图7 三轴光纤准直器

高度集成小型化，可在极小空间内实现Z轴+俯仰偏摆三轴可调；

图8 三轴准直器和二维镜架的尺寸对比

准直器机械件采用镍铜合金，表面镀镍，防锈、耐热、耐腐蚀，具备优秀的导电性能；
安装透镜摒弃点胶工艺、使用机械件固定，不易受到温湿度等环境因素影响，可靠性强；
耦合效率静态稳定性高，48h内耦合不稳定性<0.5%@30±0.5 ℃。

图9 耦合效率测试数据

高精度旋转可调焦准直器

可用于半英寸镜架，节省光路空间；

图11 半英寸镜架安装效果图

硅铜结构，具有高强度、高硬度等优点；

非球面/消色差透镜版本可选，消色差透镜版本焦距偏移小，非球面版本球差更小，在单波长激光应用下可实现更高耦合效率；

高调焦精度，旋转结构的横向位移0.2mm/圈，带动透镜实现μm级的焦距调节，精准控制发散角或耦合效率；

进阶耦合方案：将具有μm级焦距调节精度的准直器与具有亚μm级X/Y/Z轴调节的位移台搭配，可使通过准直器后的聚焦光斑更精准地对准光纤纤芯，实现更高的耦合效率。

图12 高精度旋转可调焦准直器+高精度三轴耦合位移台

快速选型一览表

标品持续上新中，欢迎关注。

除了以上产品，LBTEK还提供多种定制服务，包括定制特殊尺寸、设计波长及输出光斑直径等指标。具体定制需求，请联系LBTEK技术支持。