激励光照射装置和激励光照射方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及激励光照射装置和激励光照射方法，能够准确地进行基于基材内的色心发出的光的测定。该激励光照射装置具有基材(1)，该基材(1)包含被激励光激发的色心(1a)。关于该基材1，(a)具有相互对置的2个反射面(11、12)和相互对置的2个端面(13、14)，(b)使入射到基材1的激励光一边被2个反射面(11、12)反射一边从该2个端面(13、14)中的一个端面侧(13)向另一个端面侧(14)行进。而且，另一个端面(14)使激励光反射，并倾斜成使激励光从该2个反射面(11、12)中的任意一个射出。

【技术实现步骤摘要】
激励光照射装置和激励光照射方法
本专利技术涉及激励光照射装置和激励光照射方法。
技术介绍
近年来，开发了基于利用了色心的光检测磁共振(ODMR：OpticallyDetectedMagneticResonance)的磁场计测方法。在ODMR中，通过对具有次能级和光学跃迁能级的介质分别照射高频磁场(微波)和光以用于次能级之间的激发和光跃迁之间的激发，利用光信号以高灵敏度检测因次能级之间的磁共振引起的占有数的变化等。通常，在基态的电子被绿光激发之后，在返回基态时发出红光。另一方面，例如，金刚石构造中的氮空位中心(NVC：NitrogenVacancyCenter)中的电子在通过2.87GHz左右的高频磁场的照射，从而通过光激发而被初始化之后，从基态中的3个次能级中最低的级别(ms＝0)转变到基态中的比该最低的级别高的能量轨道的能级(ms＝±1)。当该状态下的电子被绿光激发时，在无辐射的情况下返回基态中的3个次级中最低的级别(ms＝0)，因此，发光量减少，通过该光检测，能够获知是否由于高频磁场产生了磁共振。在ODMR中，使用了NVC这样的光检测磁共振材料。在利用了NVC的某磁场计测方法中，使激光入射到具有NVC的金刚石基板，使被照射了激光的NVC所发出的荧光从金刚石基板射出，通过CCD(ChargeCoupledDevice；电荷耦合元件)检测从金刚石基板射出的荧光(例如，参照专利文献1)。非专利文献1：“Highsensitivitymagneticimagingusinganarrayofspinsindiamond”，S.Steinert,F.Dolde,P.Neumann,A.Aird,B.Naydenov,G.Balasubramanian,F.Jelezko,andJ.Wrachtrup著，ReviewofScientificInstrument81,043705，2010年但是，在上述的磁场计测方法的情况下，在金刚石基板的表面上全反射条件(小于临界角度(这里为25度)的入射角)成立的情况下，从外部入射到金刚石基板的表面的激光会在金刚石基板的表面上发生全反射，从而难以进入到金刚石基板内，并且，从金刚石基板内部入射到金刚石基板的表面的激光会在金刚石基板的表面上发生全反射，从而难以射出到金刚石基板外。并且，在全反射条件不成立而入射至金刚石基板的表面之前，从外部经由金刚石基板的表面进入到金刚石基板内部的激光在金刚石基板的内部，会被金刚石基板的表面反复反射。因此，在金刚石基板内行进的激光的光路(以及光路长度)会由于向金刚石基板内部入射的入射角、入射位置的误差而容易变得不规则。另一方面，金刚石基板的内部的激光的光路越长，被激光照射的NVC越增加，因此，上述的荧光的强度升高。但是，如上所述，在金刚石基板内行进的激光的光路为不规则的情况下，难以预测由于激光向金刚石基板入射的入射角度的误差引起的上述荧光的强度变动，磁场计测的测定精度(测定误差)变得不均匀，难以进行准确的测定。
技术实现思路
本专利技术正是鉴于上述问题而完成的，其目的在于获得一种能够准确地进行基于基材内的色心所发出的光的测定的激励光照射装置和激励光照射方法。本专利技术的激励光照射装置具有基材，该基材包含被激励光激发的色心。关于该基材，(a)具有相互对置的2个反射面和相互对置的2个端面，(b)使入射到基材的激励光一边被该2个反射面反射一边从该2个端面中的一个端面侧向另一个端面侧行进。而且，另一个端面使激励光反射并倾斜成使激励光从该2个反射面中的任意一个射出。本专利技术的激励光照射方法对基材中包含的色心照射激励光，其中，使入射到所述基材的所述激励光一边被所述基材中的相互对置的2个反射面反射一边从所述基材中的相互对置的2个端面中的一个端面侧向另一个端面侧行进，在该另一个端面上使激励光反射，通过该另一个端面的倾斜使所述激励光从该2个反射面中的任意一个射出，根据本专利技术，可获得能够准确地进行基于基材内的色心发出的光的测定的激励光照射装置和激励光照射方法。附图说明图1是示出本专利技术实施方式的激励光照射装置的侧视图。图2是说明图1中的基材1的端面14的倾斜角的侧视图。标号说明1：基材；1a：色心；2：入射辅助部；11、12：反射面；13、14：端面；21：入射面；22：射出面。具体实施方式以下，根据附图说明本专利技术的实施方式。图1是示出本专利技术实施方式的激励光照射装置的侧视图。图1所示的激励光照射装置具有基材1，该基材1包括一个或多个色心1a。色心1a存在于基材1的特定位置或不确定位置。此外，当对色心1a照射规定波长的激励光时，色心1a被激发(即，色心1a中的电子的能级达到激发状态)。在该实施方式中，基材1为金刚石基板，色心1a为NVC。另外，基材1的种类和色心1a的种类不限定于此。基材1为至少具有6个面的晶体构造的物体，在该晶体构造的任意一个位置包括色心1a。具体而言，关于基材1，(a)具有相互对置的2个反射面11、12和相互对置的2个端面13、14，(b)使入射到基材1的激励光一边被2个反射面11、12反射一边从2个端面13、14中的一个端面13侧向另一个端面14侧行进。而且，另一个端面14使激励光反射，并倾斜成使激励光从2个反射面11、12中的任意一个(在图1中为反射面12)射出。在该实施方式中，反射面11、12为平面，相互大致平行，端面13、14为平面，端面13与反射面11、12大致垂直。此外，例如，端面13、14之间的距离被设为1000～2000微米左右，反射面11、12之间的距离被设为500微米左右。具体而言，基材1使全反射条件成立，使入射到基材1的激励光被2个反射面11、12反射并从一个端面13侧向另一个端面14侧行进，另一个端面14使激励光反射，并倾斜成使得在2个反射面11、12中的任意一个上全反射条件不成立，从而使激励光从2个反射面11、12中的任意一个射出。即，在图1中，以使激励光向基材1的内部中的基材1的反射面11、12入射的入射角a1小于临界角度的方式，使激励光从基材1的外部入射到基材1的内部。另外，在基材1为金刚石基板并且基材1的周围(除了与入射辅助部2接触的部位以外)为空气的情况下，根据斯涅耳(Snell)定律求出的临界角度为大约25度。图2是说明图1中的基材1的端面14的倾斜角的侧视图。如图2所示，在端面14相对于反射面11、12的垂直方向以倾斜角a3倾斜的情况下，在端面14上全反射后的激励光向反射面12入射的入射角a2为角度(a1-2×a3)。因此，入射角a1被设定成超过临界角度m，并且以使角度(a1-2×a3)小于临界角度m的方式设定入射角a1和倾斜角a3。此外，这时，以使向端面14入射的入射角(90度-a1+a3)超过临界角度m的方式设定入射角a1和倾斜角a3。即，倾斜角a3(其中，a3>0)设定为满足下式。a3>(a1-m)/2这样，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激励光照射装置，其特征在于，/n该激励光照射装置具有基材，该基材包含被激励光激发的色心，/n所述基材(a)具有相互对置的2个反射面和相互对置的2个端面，并且(b)使入射到所述基材的所述激励光一边被所述2个反射面反射一边从所述2个端面中的一个端面侧向另一个端面侧行进，/n所述另一个端面倾斜成使所述激励光反射并从所述2个反射面中的任意一个射出。/n

【技术特征摘要】
20181227 JP 2018-2441011.一种激励光照射装置，其特征在于，
该激励光照射装置具有基材，该基材包含被激励光激发的色心，
所述基材(a)具有相互对置的2个反射面和相互对置的2个端面，并且(b)使入射到所述基材的所述激励光一边被所述2个反射面反射一边从所述2个端面中的一个端面侧向另一个端面侧行进，
所述另一个端面倾斜成使所述激励光反射并从所述2个反射面中的任意一个射出。


2.根据权利要求1所述的激励光照射装置，其特征在于，
该激励光照射装置还具有入射辅助部，该入射辅助部设置在所述2个反射面中的一个反射面上，使所述激励光从所述一个反射面入射到所述基材内。


3.根据权利要求2所述的激励光照射装置，其特征在于，
所述入射辅助部具有：入射面，其供所述激励光入射；以及射出面，其与所述一个反射面接合，使所述激励光射出，
所述入射面与所述基材的...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本将辉，芳井义治，
申请(专利权)人：胜美达集团株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP