光测未来TEC温控器助力国科大杭高院实现赫兹级超稳激光突破

2026年3月，国科大杭州高等研究院、上海技术物理研究所等单位联合在国际知名期刊《Optics & Laser Technology》发表题为:《A hertz-level linewidth ultra-stable laser based on centimeter-scale thermal-compensation whispering–gallery–mode microresonators》‍的突破性研究成果。

在该研究中，光测未来TEC215高精度温控器被成功集成于超稳激光系统中，为厘米级微谐振器提供了核心热环境保障，助力研究团队实现7Hz超窄线宽与2×10^{-14}的频率稳定度，标志着我国在紧凑型超稳激光器领域迈入国际前列。

研究背景：超稳激光的小型化热控难题

超稳激光是光学原子钟、引力波探测、高分辨率光谱等尖端科学研究的“心脏”。传统超稳激光依赖大型法布里-珀罗腔，虽性能卓越，但其体积庞大、环境敏感度高，难以应用于星载、便携等复杂场景。回音壁模式微谐振器因其超高Q值与紧凑结构成为理想替代方案，但其频率稳定性极易受环境温度波动影响，如何实现厘米级谐振器的极致热控，成为突破赫兹级线宽的关键瓶颈。

Fig. 3(c) 图为真空腔体截面示意图，四层镀金热屏蔽结构与PEEK隔热支撑共同构建精密热控环境。

光测未来PID温控器：精密热管理的“定海神针”

在该研究中，研究团队设计并搭建了一套多层热屏蔽真空腔体，对直径2cm的MgF₂微谐振器进行主动热管理。为实现对最外层真空腔体30℃的长期高精度温控，团队选用了光测未来TEC215温控器，该温控器凭借±1mK的温度控制精度与卓越的长期稳定性，成功将环境温度波动控制在5mK以内。

Fig. 4(b) 图为超稳激光实验系统实物，光测未来 TEC215 温控器为核心温控模块提供高精度温度控制。

研究团队通过TEC215温控器与四层镀金热屏蔽结构协同工作，结合真空环境2.5×10^{-6}Pa与PEEK隔热支撑，将整个系统的热时间常数提升至85小时。最终，在长达70小时的连续测试中，激光频率漂移率低于18Hz/s，峰值波动小于4.5MHz，为实现7Hz的超窄线宽奠定了坚实的热控基础。

成果亮点：高精度、高集成、高可靠

• ±1mK超高控温精度：确保微谐振器在长时间运行中频率漂移极低，直接支撑赫兹级线宽实现；灵活集成能力：支持与真空腔体、多层热屏蔽结构无缝集成，适配复杂科研系统；

• 稳定可靠：长期运行无扰动，助力研究团队在70小时连续测试中保持系统稳定；

• 科研友好：提供完整的控制接口与文档支持，显著缩短精密实验搭建周期。

Fig. 9(a) 图为激光频率不稳定度（艾伦偏差）对比。在 TEC215 温控器的精密热管理支持下，

锁定后频率稳定度提升了三个数量级

科研价值与产业前景

本研究首次将厘米级热补偿WGM谐振器与光测未来高精度温控器深度结合，实现了7Hz线宽与2×10^{-14}@1s的频率稳定度，性能达到国际先进水平。这一成果不仅验证了紧凑型超稳激光器在空间科学、量子技术等领域的巨大潜力，也充分展示了光测未来温控产品在极端精密测量系统中的核心支撑能力。

该温控方案已具备在星载激光系统、量子计算、精密光学测量等高端科研与工业场景中的推广价值，为下一代紧凑型高精度仪器提供了可靠的热管理解决方案。

关于光测未来

光测未来致力于为科研与工业领域提供高精度、高可靠性的温控与测量解决方案。公司产品涵盖PID温控模块、温度传感器、温度采集系统等，广泛应用于高校实验室、科研院所、高端制造等领域。

未来，光测未来将持续推动温控技术的创新与应用，助力中国智能制造与科研进步。

光测未来——精准温控，赋能尖端科研