在量子计算与光通信技术高速发展的浪潮中,光量子集成芯片作为核心器件,其性能稳定性直接决定了量子比特操控精度与光信号传输质量。然而,这类采用硅基微纳工艺制造的精密芯片,在运输、安装及长期运行过程中,需承受振动、冲击等复杂环境应力,可能导致光波导断裂、光耦合器偏移等失效问题。勤卓电磁式振动台凭借其高频宽域振动模拟、高精度参数控制、智能数据采集分析三大核心技术优势,成为光量子芯片研发企业验证产品可靠性的关键装备,为硬科技企业突破技术瓶颈提供了重要支撑。
一、技术适配:精准复现光量子芯片的全生命周期振动环境
光量子芯片的制造与应用场景对振动测试提出严苛要求:
微纳结构的敏感性:芯片内部集成数百个光量子器件,光波导宽度仅数百纳米,微小振动即可能导致光信号传输损耗激增;
多场景振动叠加:从实验室研发阶段的设备共振,到运输过程中的低频颠簸,再到系统集成后的高频振动,需覆盖5Hz-5000Hz全频域;

非接触式测试需求:传统机械振动台可能因摩擦产生静电或微粒污染,干扰芯片的光子操控性能。
勤卓电磁式振动台通过电磁驱动技术实现无接触式振动输出,避免机械传动干扰,其核心技术优势匹配光量子芯片测试需求:
宽频域覆盖:支持5Hz-5000Hz振动模拟,可复现从运输颠簸到设备运行共振的全场景;
高精度控制:振动波形失真度≤3%,加速度精度达±2%,确保测试参数与真实工况高度一致;
多轴协同振动:XYZ三轴独立/联动系统支持垂直、水平、倾斜等多向振动耦合,模拟芯片在复杂环境中的俯仰、侧倾运动。
二、应用实践:破解光量子芯片可靠性测试难题
某专注于硅基光量子芯片研发的硬科技企业,在芯片量产前遭遇两大挑战:
运输振动导致良率下降:实验室测试合格的芯片在运输后,光耦合效率下降超30%,传统振动台无法精准定位失效点;
长期振动引发性能衰减:芯片在光量子计算系统中运行时,高频振动导致光波导与调制器连接处出现微裂纹,影响量子比特操控稳定性。
勤卓电磁式振动台通过定制化解决方案,助力企业攻克技术难关:
全频域振动扫描测试:采用5Hz-2000Hz正弦波扫频测试,发现芯片在1200Hz频段出现共振,导致光耦合器偏移。通过优化芯片封装结构,将共振频率提升至2500Hz,运输后良率从78%提升至99.2%;
高频疲劳寿命验证:以5000Hz高频振动模拟芯片在光量子计算系统中的长期运行状态,结合实时阻抗监测功能,精准捕捉光波导微裂纹引发的阻抗变化。测试数据显示,优化后的芯片在1000小时连续振动后,光耦合效率衰减≤5%,满足量子计算系统对稳定性的严苛要求;

多轴复合振动测试:通过XYZ三轴联动振动系统,模拟芯片在系统集成后的复杂运动状态。测试发现,X轴与Z轴振动叠加时,芯片边缘的光栅耦合器易出现脱落风险。企业据此改进耦合器固定工艺,使芯片抗振能力提升3倍。
三、技术价值:推动光量子芯片产业化进程
勤卓电磁式振动台的应用,为光量子芯片企业带来显著效益:
研发效率提升:高频响应与宽频域覆盖能力将测试周期从72小时缩短至24小时,加速产品迭代;
量产成本降低:通过精准定位失效点,减少因振动导致的返工与报废,单片芯片制造成本下降18%;
市场竞争力增强:芯片通过ISO 16750道路车辆电气电子设备环境条件标准认证,成功进入自动驾驶、量子通信等市场。
在光量子计算向大规模集成化演进的趋势下,勤卓电磁式振动台将持续迭代技术,例如开发支持光量子芯片在-40℃至85℃温变与振动耦合的“三综合试验箱",以及集成AI算法的智能振动控制系统,为硬科技企业提供更高效的可靠性测试解决方案,助力中国光量子产业在竞争中占据先机。