固态原子自旋传感器无磁温控系统技术方案

本发明专利技术涉及量子传感领域，具体是一种固态原子自旋传感器无磁温控系统，包括金刚石衬底，所述金刚石衬底上加工有金刚石NV色心波导（4），所述金刚石衬底上设有覆盖金刚石NV色心波导（4）的多孔磁性PDMS薄膜（3），所述金刚石衬底下表面两侧加工有微带天线阵列（2），所述微带天线阵列（2）连接有微波源。本发明专利技术利用MPCVD磁、电约束方法制备了浓度大于10

Nonmagnetic temperature control system for solid state atomic spin sensor

The invention relates to a quantum sensing field, in particular to a solid-state atomic spin sensor magnetic temperature control system, including the processing of diamond, diamond substrates with diamond waveguide (4), NV center of the diamond substrate is covered on the diamond NV center waveguide (4) porous magnetic PDMS thin film (3), the under both sides of the surface processing of diamond substrate microstrip antenna array (2), the microstrip antenna array (2) is connected with a microwave source. The concentration is greater than 10 by using the MPCVD magnetic and electric confinement method

【技术实现步骤摘要】
固态原子自旋传感器无磁温控系统
本专利技术涉及量子传感领域，具体是一种基于金刚石氮空位色心的无磁温控系统。
技术介绍
近年来，随着原子物理、量子物理技术的不断发展，精密物理测量技术不断传统测量技术极限，基于原子能级磁场作用下的拉莫尔进动磁共振效应，使得物理量测量逐渐逼近理论极限水平，然而原子、量子的基本结构单元在低温环境下才能表现出超高的信噪比，随着温度的上升，电子、光子等结构变得活跃，导致物理测量信噪比严重下降，同时针对热原子技术的原子干涉、原子自旋的物理量测量技术也亟需极其稳定的温度环境来实现原子的高信噪比检测。然而常规的温控技术多采用电加热、激光加热等技术，温控过程中产生严重的磁噪声，必然会引起原子能级的二阶塞曼效应，引入相位噪声，同时引起基于原子干涉效应测量机理原子相干性波动，导致测试灵敏度下降，因此，针对量子技术的超高精度物理测量技术的应用发展需求，亟需无磁温度技术来不断提高量子技术对物理量测量的能力。
技术实现思路
本专利技术目的是利用基于室温单自旋磁控技术，提出一种基于多孔共聚物、金刚石色心、平面微波天线的金刚石色心温度监测和磁补偿系统。本专利技术是采用如下技术方案实现的：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固态原子自旋传感器无磁温控系统，其特征在于：包括金刚石衬底，所述金刚石衬底上加工有金刚石NV色心波导（4），所述金刚石衬底上设有覆盖金刚石NV色心波导（4）的多孔磁性PDMS薄膜（3），所述金刚石衬底下表面两侧加工有微带天线阵列（2），所述微带天线阵列（2）连接有微波源；所述金刚石衬底下方设有物镜（5），所述物镜（5）下方设有分光镜（6），所述分光镜（6）下方设有长波通滤波片（7），所述长波通滤波片（7）下方设有光电二极管（8）；所述分光镜（6）接收来自于激光器（1）发出的脉冲激光通过物镜（5）射向金刚石上的氮空位色心波导（4）。

【技术特征摘要】
1.一种固态原子自旋传感器无磁温控系统，其特征在于：包括金刚石衬底，所述金刚石衬底上加工有金刚石NV色心波导（4），所述金刚石衬底上设有覆盖金刚石NV色心波导（4）的多孔磁性PDMS薄膜（3），所述金刚石衬底下表面两侧加工有微带天线阵列（2），所述微带天线阵列（2）连接有微波源；所述金刚石衬底下方设有物镜（5），所述物镜（5）下方设有分光镜（6），所述分光镜（6）下方设有长波通滤波片（7），所述长波通滤波片（7）下方设有光电二极管（8）；所述分光镜（6）接收来自于激光器（1）发出的脉冲激光通过物镜（5）射向金刚石上的氮空位色心波导（4）。2.根据权利要求1所述的固态原子自旋传感器无磁温控系统，其特征在于：所述多孔磁性PDMS薄膜（3）是均匀混合了Fe3O4的多孔PDMS薄膜。3.根据权利要求2所述的固态原子自旋传感器无磁温控系统，其特征在于：所述多孔磁性PDMS薄膜（3）的制备方法如下：（1）...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊，郭浩，唐军，赵锐，刘文耀，高研杰，马宗敏，朱强，赵彬彬，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西,14