下一代高性能激光器

NASA 的深空网络 (DSN) 是一种用于太空的 GPS 系统，它依靠原子钟来实现极高的精度。任何现代导航系统都必须准确地对无线电信号进行计时以对位置进行三角测量。但在太空中，对精度的要求更高，远距离甚至会产生微小的误差。

位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的美国宇航局喷气推进实验室的前研究员 Lute Maleki 和他的 JPL 太空同事所取得的进展现在已经导致一些世界上最精良的激光器和振荡器用于通信、自动驾驶汽车的测距仪等应用，以及量子计算等新兴领域。

在 1980 年代，当他致力于改进 DSN 的原子钟技术时，Maleki 建立了后来被称为 JPL 的量子科学和技术小组，以利用控制最基本粒子（如光子或振动原子）的量子物理学开发新能力在一个时钟。该团队开发了一种更好、更实惠的原子钟，并首次通过光纤电缆将原子钟信号发送到近 20 英里外的天线。

在 1990 年代初期，Maleki 和他实验室的另一位成员最终发明了一种新型振荡器。 “他有一个他无法解决的稳定性问题，我告诉他把它变成一个振荡器来解决它，我们发明了光电振荡器，”Maleki 说。

振荡器不仅对于计时而且对于通信都至关重要，它们可以让两个或更多设备就发送和接收信息的精确频率达成一致。虽然以前的所有振荡器都使用电流来产生振动，但这次使用的是激光。此后，光电振荡器已成为雷达、空间工程和无线通信等多种应用的关键。

然而，为了确保频率恒定，振荡器需要一个谐振器。 Maleki 解释说，当时，这通常是一种光纤，可以将输出信号传输到很远的距离（理想情况下是一英里左右）并将其循环回来，从而使系统能够跟踪其自身的输出频率并消除噪声。 .它适用于庞大的系统。

这导致了他的第二个基础发明：使用回音壁模式光学谐振器。当时，NASA 对它的用处不大，但 Maleki 相信它有市场。

他于 1999 年创立了 OEwaves（OE 代表光电），他的团队在 NASA 的工作中获得了大约 30 项专利，并获得了管理 JPL 的加州理工学院的许可。

该公司花了一段时间才在不断变化的技术环境中站稳脚跟，但其产品（包括可用的最低噪声半导体激光器）近年来发现了新的市场。一个是“智能结构”，这个概念已经存在了几十年，但正在开始付诸实践，尤其是在亚洲。嵌入在建筑物、桥梁、铁路和其他结构中的光纤传感器可以感知应力或变形，但这需要低噪声激光来揭示波长的微小变化。

Maleki 表示，他还预计手机和通信市场的需求会增加，因为它们向更高频率发展，这些频率可以更有效地传输信息，但需要极高的保真度。

2014 年，OEwaves 剥离了一家名为 Strobe Inc. 的公司，为自动驾驶汽车开发 Li-DAR 技术。激光雷达系统使用反射的激光信号来构建其周围环境的三维地图，许多自动驾驶汽车公司将其视为一种支持技术。通用汽车子公司 Cruise Automation 于 2017 年收购了 Strobe。

Maleki 说，从 JPL 开始的相同技术使 Strobe 能够开发小型、高效的 LiDAR 系统，该系统能够快速改变频率——一种称为“啁啾”的技术——仅使用谐振器。啁啾有助于测量周围物体的距离和速度。并且整个系统可以放在一个光子集成电路上，进一步降低成本。

一些大学和公司也在购买激光组件，以研究未来用于通信、计算和其他应用的量子设备。

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