【技术实现步骤摘要】
一种基于碳基传感器的弱磁场测量闭环系统
[0001]本专利技术涉及一种基于碳基传感器的弱磁场测量闭环系统，属于量子测量
。
技术介绍
[0002]目前基于量子体系的磁力计包括超导量子干涉仪
、
原子
/
光泵浦磁力计以及氮－空位色心磁力计等
。
氮
‑
空位色心
(NV
色心
)
是金刚石中的一种点缺陷，它属于固态自旋中的一种，也是其中最为广泛研究的一种
。
与原子磁力计类似，氮
‑
空位色心基于塞曼效应和光探测磁共振方法来进行磁测量
。
两者的区别是其物理载体，由于固态体系自旋浓度相比气态体系要高，其自旋环境要更为复杂，使得其相干时间通常也较短
。
但自旋浓度高带来的另外一个好处是可以实现较大的探测带宽
。
[0003]磁测量中灵敏度的意义是单位时间内探测器能测到的最小磁场，有：
[0004][0005]其中，
T
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种基于碳基传感器的弱磁场测量闭环系统，基于光学探测磁共振测量待测弱磁场，其特征在于，所述闭环系统包括荧光收集光学结构
、
检测模块
、
锁相放大模块和微波调控模块；所述荧光收集光学结构用于采用光电探测器收集金刚石氮
‑
空位色心发出的荧光并转换为电流信号；所述检测模块用于将所述电流信号转换为数字电压信号；所述锁相放大模块用于对所述检测模块输出的数字电压信号进行解调输出；所述微波调控模块用于基于所述锁相放大模块输出的解调信号和外部参考时钟，生成用于调控金刚石氮
‑
空位色心电子自旋的微波场
。2.
根据权利要求1所述的一种基于碳基传感器的弱磁场测量闭环系统，其特征在于，所述检测模块包括跨阻放大器和模数转换器；所述跨阻放大器用于将所述电流信号转换为电压信号输入到所述模数转换器中；所述模数转换器用于将所述电压信号转换为数字电压信号
。3.
根据权利要求2所述的一种基于碳基传感器的弱磁场测量闭环系统，其特征在于，所述荧光收集光学结构包括两路光电探测器，一路用于探测荧光，一路用于探测经分束器后的激光；对应的，所述检测模块包括两路信号检测电路，分别对所述两路光电探测器探测的信号进行转换处理
。4.
根据权利要求3所述的一种基于碳基传感器的弱磁场测量闭环系统，其特征在于，所述锁相放大模块包括多路选择器
、
数字式锁相放大器和数据处理模块；所述多路选择器用于对所述检测模块输出的两路信号进行选择并输入至所述数字...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐兴刚，马士民，李孟窈，童紫平，徐福彬，陈晓颖，
申请(专利权)人：华东光电集成器件研究所，
类型：发明
国别省市：
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