Proyek HiPEQ berhasil menghadirkan sumber laser kuantum mini berbasis PIC dengan presisi tinggi untuk mendukung masa depan teknologi kuantum industri global.
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
TechnoMachinews.id – Fraunhofer ILT (sumber): Proses laser untuk sumber berkas yang kuat dan miniatur untuk teknologi kuantum.
Konsorsium industri dan lembaga riset di Jerman—melalui proyek HiPEQ berhasil mengembangkan sumber laser mini berbasis photonic integrated circuits (PIC) yang lebih ringkas, tangguh, dan fleksibel untuk aplikasi teknologi kuantum.
Didukung pendanaan sebesar €6,22 juta dari Kementerian Federal Jerman untuk Riset, Teknologi, dan Antariksa, inovasi ini membuka jalan bagi penggunaan sistem kuantum yang lebih praktis di sektor industri, komunikasi, hingga sensor dengan presisi tinggi.
Selama periode riset 2021–2025, tim pengembang berhasil menciptakan demonstrator sumber cahaya laser berukuran hanya 22 x 9 x 6 cm³ yang mampu mengintegrasikan berbagai komponen penting dalam satu sistem kompak.
Teknologi ini menjadi terobosan penting karena sistem laser kuantum sebelumnya masih berukuran besar, kompleks, dan kurang stabil saat penggunaan di lapangan.
Salah satu pencapaian utama proyek HiPEQ adalah keberhasilan menumbuhkan kristal isolator Faraday generasi baru berbasis terbium oxide (Tb₂O₃) yang memiliki konstanta Verdet tiga kali lebih tinggi dibanding material konvensional TGG.
Material baru tersebut memungkinkan miniaturisasi laser dengan performa optik yang jauh lebih stabil, khususnya untuk panjang gelombang biru yang sebelumnya sulit diwujudkan.
Fraunhofer ILT juga mengembangkan modul kemasan kaca presisi tinggi dengan menggunakan metode Selective Laser-induced Etching (SLE).
Metode Selective Laser-induced Etching adalah teknik manufaktur mikro berbasis laser untuk membuat struktur atau komponen 3D presisi tinggi pada material transparan seperti kaca kuarsa atau fused silica, borosilikat, dan safir.
Teknologi ini memungkinkan integrasi komponen optik, beam splitter, isolator, dan konektor serat optik dalam ruang sangat kecil dengan akurasi hingga tingkat mikrometer.
Keberhasilan teknologi laser-based optical floating-zone (LOFZ) menjadi faktor kunci dalam proses produksi kristal berkualitas tinggi tersebut.
Dengan memanfaatkan empat laser dioda berdaya 3 kW, sistem mampu menghasilkan distribusi panas homogen sehingga proses pembentukan kristal menjadi jauh lebih stabil dan presisi.
Di tengah meningkatnya kebutuhan teknologi kuantum global, proyek HiPEQ menunjukkan bahwa miniaturisasi sistem laser kini bukan lagi konsep masa depan, melainkan fondasi baru bagi industri fotonik modern.
Peluang Indonesia memanfaatkan teknologi laser kuantum
Konsorsium industri dan lembaga penelitian telah mengembangkan pendekatan berbasis laser baru dalam proyek “HiPEQ” untuk menciptakan sumber berkas yang miniatur dan kuat untuk aplikasi teknologi kuantum.
Di antara pencapaian lainnya, proyek ini berhasil menumbuhkan kristal isolator baru dengan menggunakan laser.
Institut Fraunhofer untuk Teknologi Laser (ILT) di Aachen memainkan peran kunci dalam keberhasilan ini.
Saat ini, sumber berkas untuk aplikasi teknologi kuantum seringkali kompleks, besar, dan tidak cukup kuat untuk penggunaan di lapangan. Sistem yang miniatur dan sangat fleksibel sangat dibutuhkan.
Proyek yang didanai BMFTR “HiPEQ – ECDL Berbasis PIC yang Sangat Terintegrasi untuk Teknologi Kuantum” telah mengembangkan sumber berkas semacam itu.
Dikoordinasikan oleh integrator sistem masa depan TOPTICA, sebuah konsorsium mitra industri dan penelitian membangun demonstrator dari dua sumber berkas miniatur.
Dengan dimensi eksternal hanya 22 x 9 x 6 cm³, mereka menawarkan ruang untuk semua komponen sistem. Konsep ini juga dapat diperluas ke panjang gelombang lain, sehingga cocok untuk berbagai aplikasi teknologi kuantum.
Fraunhofer ILT memberikan kontribusi signifikan pada proyek ini, mencapai keberhasilan pertumbuhan kristal yang sebelumnya tidak tersedia untuk isolator Faraday baru. Dalam paket kerja kedua, tim yang berbasis di Aachen mengembangkan modul pengemasan kaca dengan dudukan presisi mikrometer untuk komponen sistem utama dan kopling serat.
Bagaimana peluang industri Indonesia memanfaatkan teknologi laser kuantum mini ini untuk manufaktur, semikonduktor, dan otomasi presisi?
Simak analisis lengkap dan rekomendasinya di artikel berikutnya: Teknologi Laser Kuantum Mini Percepat Transformasi Industri #SalamSobatTechnoMachinews
