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一种基于NV色心的阵列式表头及温度传感装置制造方法及图纸

技术编号:25180953 阅读:99 留言:0更新日期:2020-08-07 21:10
本发明专利技术公开了一种基于NV色心的阵列式表头及温度传感装置,对温度传感装置表头中的内含NV色心金刚石颗粒、激发光路、检测光路和微波馈送等关键部件进行了一体化设计,由光纤束和金刚石颗粒的配合形成阵列式表头,并最终通过阵列式表头与各关键子系统形成具有高空间分辨率高测量灵敏度的NV色心温度测量装置。本发明专利技术属于量子温度测量技术与光纤阵列技术的融合交叉领域,极大地减小了NV色心温度传感装置体积,提高了表头集成度和测量可靠性,拓展了NV色心相关技术在热成像等领域的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于NV色心的阵列式表头及温度传感装置
本专利技术属于量子温度传感技术与光纤阵列技术的融合交叉领域,具体涉及一种基于氮-空位(nitrogenvacancy,以下简称NV)色心的阵列式表头及温度传感装置。
技术介绍
随着量子操控、精密光谱、材料科学等相关技术的急速发展,量子传感技术以其远超经典测量极限的突出优势得到越来越多领域的关注。在微机电、精密化学和生物医学研究方面,高精度温度传感技术可以为电磁效应和化学生物反应过程提供重要信息和判断依据。研究具有高测量灵敏度的阵列化温度测量方法对于理解复杂温变系统的温度梯度细微分布具有极其重要的意义。目前,常用的热成像系统主要有拉曼光谱、荧光热像仪和扫描热显微术等,这些温度测量方法尚存在测量灵敏度低、稳定性差、空间分辨率不足等问题。内含NV色心的金刚石材料具有测量灵敏度高、物理化学性质稳定、工作温度范围大等特点,已成为一种热门的固态量子材料。同时,金刚石微粒还可以实现纳米级空间分辨率的量子温度传感测量,使空间分辨率和灵敏度的结合成为可能,通过将含有NV色心的金刚石微粒阵列化则有望实现高测量灵敏度的热成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于NV色心的阵列式表头,其特征在于,该表头包括外壳,以及设置在外壳内部的分束器、输入端光纤束、环形器、传感端光纤束、输出端光纤束、检测接头、金刚石基板、表面波导、光纤接头固定板;/n所述的分束器和检测接头分别固定在所述的外壳内部两个相对的侧壁上,所述的环形器固定在所述的外壳内部的顶部,所述的金刚石基板固定在所述的外壳的内部的下表面,所述的表面波导布设在所述的金刚石基板的上表面,所述的光纤接头固定板固定在所述的金刚石基板上;/n所述的输入端光纤束一端与所述的分束器连接,所述的输出端光纤束一端与所述的检测探头连接,所述的传感端光纤束的一端穿过所述的光纤接头固定板与所述的金刚石基板连接,所...

【技术特征摘要】
1.一种基于NV色心的阵列式表头,其特征在于,该表头包括外壳,以及设置在外壳内部的分束器、输入端光纤束、环形器、传感端光纤束、输出端光纤束、检测接头、金刚石基板、表面波导、光纤接头固定板;
所述的分束器和检测接头分别固定在所述的外壳内部两个相对的侧壁上,所述的环形器固定在所述的外壳内部的顶部,所述的金刚石基板固定在所述的外壳的内部的下表面,所述的表面波导布设在所述的金刚石基板的上表面,所述的光纤接头固定板固定在所述的金刚石基板上;
所述的输入端光纤束一端与所述的分束器连接,所述的输出端光纤束一端与所述的检测探头连接,所述的传感端光纤束的一端穿过所述的光纤接头固定板与所述的金刚石基板连接,所述的输入端光纤束、输出端光纤束、传感端光纤束的另一端均与所述的环形器连接;
所述的光纤接头固定板上开设有阵列化的光纤导孔,所述的金刚石基板上开设有金刚石固定槽,所述的金刚石位于所述的金刚石固定槽内,且所述的金刚石固定槽和所述的光纤导孔的位置和数量与所述的传感端光纤束的光纤一一对应,所述的传感端光纤束与所述的金刚石紧密接触;
所述的阵列式表头还包括固定在所述的外壳外部的光纤耦合头、检测接头、同轴电缆接头,所述的光纤耦合头用于与外部的装置激发激光相连,所述的检测接头与所述的输出端光纤束连接,所述的同轴电缆接头通过电极与所述的金刚石上的表面波导相连。


2.根据权利要求1所述的基于NV色心的阵列式表头,其特征在于,所述的输入端光纤束和输出端光纤束分别由光纤束带捆扎固定。


3.根据权利要求1所述的基于NV色心的阵列式表头,其特征在于,所述的金刚石基板由SiC或Si制成。


4.根据权利要求1所述的基于NV色心的阵列式表头,其特征在于,所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:张宁韩邦成安宁
申请(专利权)人:之江实验室
类型:发明
国别省市:浙江;33

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