【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固态自旋传感，具体涉及到一种odmr曲线的拟合方法、拟合系统、拟合装置、存储介质、磁场计算方法及nv色心磁传感系统。
技术介绍
1、光探测磁共振(optically detected magnetic resonance，odmr)是指原子、分子的光学频率的共振与射频或微波频率的磁共振同时发生的双共振现象。它的基本思想是利用光的抽运效应造成原子基态塞曼能级上粒子布居的偏极化，然后利用磁共振效应对这种偏极化布居进行扰动，使光的抽运速率变化，通过对抽运速率变化的探测来研究原子塞曼能级的结构。odmr技术巧妙地利用了光探测的高灵敏度和磁共振的高分辨率，结合了光探测和磁共振技术，在实验构思上堪称典范。该技术可用以研究原子或分子的精细和超精细结构，具有实现量子精密测量的潜力。
2、现有技术中，一些量子精密测量的传感单元经常利用odmr技术进行传感工作，如最近正火热的量子传感单元-金刚石nv色心，目前大部分基于金刚石nv色心的传感系统均是基于光探测磁共振法运行的，通过传感探测数据可绘制具备多个峰的odmr曲线(纵坐标表征反馈荧光强度，横坐标为微波频率)，而已知在金刚石nv色心传感过程中，外界磁场大小与odmr曲线上峰的共振频率(即峰值点的横坐标值)呈正相关，外界温度与峰的偏移量正相关，因而可通过获取odmr曲线上峰的共振频率或其他特征进行后续的传感计算。
3、为了提取odmr上峰的特征参数，需要对非线性odmr曲线进行线性拟合，目前，针对非线性odmr曲线的整体拟合的迭代初始参数一般是采用手动获取的方式
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提出一种odmr曲线的拟合方法、拟合系统、拟合装置、存储介质、磁场计算方法及nv色心磁传感系统，以解决
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种odmr曲线的拟合方法，包含以下步骤：
4、步骤一、绘制初始曲线：绘制通过光探测磁共振法得来的初始odmr曲线；
5、步骤二、获取局部峰：使用一水平线对初始odmr曲线进行分割，使得各个峰均被分割出部分，形成数量与峰总数一致的局部峰；
6、步骤三、局部峰拟合及参数获取：对每个局部峰进行拟合，并根据局部峰拟合式获取每个局部峰的初始参数，所述初始参数包含峰的强度信息、位置信息以及半高宽信息；
7、步骤四、获取优化参数：在lm算法中输入曲线拟合公式，并利用初始参数和初始odmr曲线上的横、纵坐标进行迭代优化，得到优化参数，其中，曲线拟合公式为：
8、
9、其中，e为欧拉常数，ai表示第i个峰的强度信息，bi表示第i个峰的位置信息，ci表示第i个峰的半高宽信息，m表示背景信息，n表示初始odmr曲线上峰的总数；
10、步骤五、绘制拟合曲线：将优化参数代替初始参数输入曲线拟合公式中，并绘制拟合曲线。
11、优选的，步骤三中，对每个局部峰进行高斯拟合，双侧取对数转化为多项式拟合，求解得到每个局部峰的高斯多项式，其中，高斯拟合的模型为：
12、
13、其中，e为欧拉常数，a表示峰的强度信息，b表示峰的位置信息，c表示峰的半高宽信息；
14、根据所得的高斯多项式，提取初始参数。
15、优选的，关于水平线的选取过程，包含以下步骤：
16、s1、在初始odmr曲线的纵坐标取值区间内任选一值，以该值作为初始高度绘制一水平线；
17、s2、统计水平线与初始odmr曲线的交点总数，判断交点总数是否等于初始odmr曲线上峰的总数量的二倍，若是，则水平线选取过程结束；若否，则进行下一步骤；
18、s3、自动调整水平线的高度位置，直至交点总数等于初始odmr曲线上峰的总数量的二倍，水平线选取过程结束。
19、更进一步的，s3中，通过步进法自动调节水平线的高度位置，且当交点总数等于零时，反向调节步进方向。
20、更进一步的，以初始odmr曲线上纵坐标集合的平均值作为水平线的初始高度，或者以所述纵坐标取值区间内远离峰值点的上限数值或下限数值为水平线的初始高度。
21、一种磁场计算方法，应用于nv色心传感系统，包括：
22、利用nv色心磁传感系统及光探测磁共振法进行传感以获得探测数据，并根据磁场探测数据绘制初始odmr曲线；
23、应用如前所述的odmr曲线的拟合方法提取出所述初始odmr曲线上的峰的位置信息，也即共振频率；
24、利用共振频率计算获得磁场信息。
25、一种nv色心磁传感系统，包含：
26、金刚石nv色心，用于感知待测磁场，并在激励光的刺激下产生反馈信号；
27、微波单元，其用于输出辐射所述金刚石nv色心的微波信号；
28、激光单元，其用于输出激励光；
29、荧光采集单元，其用于采集反馈信号；
30、数据处理单元，其用于对反馈信号进行处理，并利用如权利要求6所述的磁场计算方法进行磁场计算。
31、一种odmr曲线的拟合系统，包含：
32、初始曲线绘制模块，用于绘制通过光探测磁共振法得来的初始odmr曲线；
33、局部峰获取模块，用于使用一水平线对初始odmr曲线进行分割，使得各个峰均被分割出部分，形成数量与峰总数一致的局部峰；
34、局部峰拟合及参数获取模块，用于对每个局部峰进行拟合，并根据局部峰拟合式获取每个局部峰的初始参数，所述初始参数包含峰的强度信息、位置信息以及半高宽信息；
35、优化参数获取模块，用于在lm算法中输入曲线拟合公式，并利用初始参数进行迭代优化得到各个局部峰的优化参数，其中，曲线拟合公式为：
36、
37、其中，e为欧拉常数，ai表示第i个峰的强度信息，bi表示第i个峰的位置信息，ci表示第i个峰的半高宽信息，m表示背景信息，n表示初始odmr曲线上峰的总数；
38、拟合曲线绘制模块，将优化参数代替初始参数输入曲线拟合公式中，并绘制拟合曲线。
39、一种电子设备，包括：
40、一个或多个处理器；
41、存储装置，用于存储一个或多个程序；
42、当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现如前所述的odmr曲线的拟合方法的步骤。
43、一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述的odmr曲线的拟合方法的步骤。
44、相比于现有技术，本专利技术的有益效果是：本专利技术申请通过单峰拟合峰方式获取odmr曲线的线性拟合的初始参数，相对于手动点取的方式，初始参数的获取更加精准，且程序化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种ODMR曲线的拟合方法，其特征在于，包含以下步骤：
2.如权利要求1所述的拟合方法，其特征在于，步骤三中，对每个局部峰进行高斯拟合，双侧取对数转化为多项式拟合，求解得到每个局部峰的高斯多项式，其中，高斯拟合的模型为：
3.如权利要求1所述的拟合方法，其特征在于，关于水平线的选取过程，包含以下步骤：
4.如权利要求3所述的拟合方法，其特征在于，S3中，通过步进法自动调节水平线的高度位置，且当交点总数等于零时，反向调节步进方向。
5.如权利要求3或4所述的拟合方法，其特征在于，以初始ODMR曲线上纵坐标集合的平均值作为水平线的初始高度，或者以所述纵坐标取值区间内远离峰值点的上限数值或下限数值为水平线的初始高度。
6.一种磁场计算方法，其特征在于，应用于NV色心传感系统，包括：
7.一种NV色心磁传感系统，其特征在于，包含：
8.一种ODMR曲线的拟合系统，其特征在于，包含：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机
...【技术特征摘要】
1.一种odmr曲线的拟合方法，其特征在于，包含以下步骤：
2.如权利要求1所述的拟合方法，其特征在于，步骤三中，对每个局部峰进行高斯拟合，双侧取对数转化为多项式拟合，求解得到每个局部峰的高斯多项式，其中，高斯拟合的模型为：
3.如权利要求1所述的拟合方法，其特征在于，关于水平线的选取过程，包含以下步骤：
4.如权利要求3所述的拟合方法，其特征在于，s3中，通过步进法自动调节水平线的高度位置，且当交点总数等于零时，反向调节步进方向。
5.如权利要求3或4所述的拟合方法，其特征在于，以初始odm...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶冬荣，赵博文，张少春，
申请(专利权)人：安徽省国盛量子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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