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TRUMPF VCSELs、量子センサに内蔵され宇宙へ

September, 9, 2022, Ulm--TRUMPF Photonic Components は、宇宙での利用に適した高度ジャイロスコープセンサに実装されるためのハイパワー、シングルモードVCSELを開発する。
 数年で、量子ベースジャイロスコープを搭載した衛星が宇宙を飛行し、高精度姿勢判定を行う。センサのコアコンポーネントはVCSEL光源。微小化と堅牢さが、そのアプリケーションには重要であるので、非常に小さくて耐久性のあるVCSELsが、その役割に最適である。既存のレーザソリューションと比較してVCSELsは数桁小さく、大幅に低コストである。新開発のシングルモードVCSELは、安定した偏光、極めて狭帯域幅であるので、量子センサに必要な高精度に対応している。「補助金プロジェクスの一部となり、様々な分野の専門家を統合し、イノベーションを推進してフォトニクスハブとしてドイツを強化することは非常に素晴らしい」とTRUMPF Photonic ComponentsのCEO、Berthold Schmidtはコメントしている。そのセンサは、衛星を高精度に相互に位置合わせし、データ通信の高速接続を戒能にする。「ミニサテライトに組み込まれたわれわれのVCSELが、世界的な高品質データ通信をサポートし、特に遠隔地域でインターネット接続の可用性を改善することを目の当たりにするのが待ち遠しい」(Schmidt)。

量子アプリケーションサポート
量子技術は、長期計測安定性を保証し、小さなスペースで高性能を提供、重量を減らす。これにより衛星は長年にわたり正確な位置を維持するだけでなく、他の分光学的アプリーションと原子時計もサポートできる。TRUMPFは、795nm、出力10mWのシングルモードVCSELを開発している。これは、この技術が過去に提供できたレーザパワーの10倍である。そのVCSEL技術は、幅広い温度範囲で要求される安定性を、この宇宙アプリケーションで必要な堅牢さも提供する。VCSEL技術によって可能となったコンパクトさとコストにおけるブレイクスルーは、量産市場でさらに多くのアプリケーションを開く。高精度ジャイロスコープは、産業、流通、自律走行車でも利用可能である。

助成金プロジェクト内の協働
助成金プロジェクトQYROは、全体として約2800万ユーロの開発予算であり、ドイツ連邦教育・研究省の強力なサポートを受けている。TRUMPF Photonic Componentsは、Ferdinand Braun Institute, レーザダイオードでは世界有数の研究機関Leibniz Institute for High Frequency Technologyと密接に協力している。この研究機関と共にTRUMPFは、高いスペクトル純度、ロバストなVCSELsを共同開発している。これは、量子技術と宇宙の要求にも合致している。ベルリンの別のTRUMPF子会社は、VCSELコンポーネントを追加のオプティクスとともに堅牢な、小型TOパッケージに温度安定的に組み込む。TRUMPFは、その革新的アセンブリと自動化技術のノウハウを持ち込んでいる。全体として、5プロジェクトパートナーが、それぞれの専門領域を持ち込んでいる。Boschは、微小化、宇宙対応計測セルを開発している。German Aerospace Center (DLR)は、QYROプロジェクト内で宇宙での安定性を保証し、宇宙への衛星のトランスポートに関与している。量子技術スタートアップQ.ANTは、開発パートナーシップを主導し、センサの様々なコンポーネントをアセンブリしている。

(詳細は、https://www.trumpf.com)