基于金刚石氮-空位色心的量子磁力计装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于金刚石氮‑空位色心的量子磁力计装置，包括：激光发射单元：用于基于激光触发信号产生532nm激光光束；光束整形单元：用于将激光光束聚焦至金刚石样品；金刚石样品：包含表面或内部特定深度的NV色心阵列，基于激光光束激发NV色心中电子跃迁并产生荧光；荧光收集单元：用于分离激发光与650‑800nm荧光信号，并将荧光信号转化为多通道电信号；以及微波调控与数据处理子系统：微波辐射单元：围绕金刚石样品空间分布，同时发射3个独立调控的微波频率；控制与处理单元：用于实时接收并处理多通道电信号，并基于光探测磁共振谱线分析磁场参数。实现了三维磁场的同步测量，突破传统NV磁力计单轴测量限制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及量子传感与测量，更具体的说是涉及基于金刚石氮-空位色心的量子磁力计装置。

技术介绍

1、随着量子传感技术的快速发展，基于氮空位(nv)色心的磁力计因其超高灵敏度和纳米级空间分辨率，在生物成像、材料科学及基础物理研究等领域展现出广泛应用前景。然而，传统的nv色心磁力计在实际应用中仍面临诸多技术挑战。例如，系统体积较大，难以满足便携性与集成化需求；同时，其测量方式通常局限于单轴方向，无法实现三维磁场的同步检测，限制了其在复杂磁场环境中的应用能力。

2、为解决上述问题，现有技术尝试通过集成微型激光器与微波源以实现系统的紧凑化设计，虽在一定程度上推动了小型化进程，但仍未从根本上突破单轴测量的局限，无法实现对三维磁场的实时同步探测。此外，也有研究提出采用霍尔探头辅助定位nv轴方向的方法，从而拓展其矢量磁感应能力，但该方案往往带来系统结构复杂、操作繁琐等问题，不利于实际推广与工程化应用。

3、因此，亟需一种新型技术方案，在保证高灵敏度的基础上，实现对三维磁场的高效、同步测量，并兼顾系统的集成性与实用性。本专利技术正是在此背景下提出本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于金刚石氮-空位色心的量子磁力计装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于金刚石氮-空位色心的量子磁力计装置，其特征在于，光束整形单元包括扩束镜、可调焦透镜组和电动位移台；

3.根据权利要求2所述的一种基于金刚石氮-空位色心的量子磁力计装置，其特征在于，可调焦透镜组包括：

4.根据权利要求1所述的一种基于金刚石氮-空位色心的量子磁力计装置，其特征在于，荧光收集单元包括：

5.根据权利要求1所述的一种基于金刚石氮-空位色心的量子磁力计装置，其特征在于，微波辐射单元包括：

6.根据权利要求1所述的一种基于金...

【技术特征摘要】

1.一种基于金刚石氮-空位色心的量子磁力计装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于金刚石氮-空位色心的量子磁力计装置，其特征在于，光束整形单元包括扩束镜、可调焦透镜组和电动位移台；

3.根据权利要求2所述的一种基于金刚石氮-空位色心的量子磁力计装置，其特征在于，可调焦透镜组包括：

4.根据权利要求1所述的一种基于金刚石氮-空位色心的量子磁力计装置，其特征在于，荧光收集单元包括：

5.根据权利要求1所述的一种基于金刚石氮-空位色心的量子磁力计装置，其特征在于，微波辐射单元包括：

6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：腾护兵，
申请(专利权)人：北京洞量技术有限公司，
类型：发明
国别省市：