【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及量子精密测量，具体涉及到一种量子检测系统及检测方法。
技术介绍
1、近些年，固态自旋色心体系在量子精密领域的研究发展迅速，发展出了以光探测磁共振（odmr）为主的探测方法，通过研究微波磁共振频率与外界磁场之间的线性关系，可实现对外界磁场的传感测量和量化；在固态量子体系中，金刚石氮-空位色心（nv色心）是最具有代表性的体系，nv色心是金刚石中的点缺陷，荧光发射非常稳定。
2、本方案基于光探测磁共振原理，考虑微波-光-磁场三者与金刚石nv色心之间的对应关系，拟提出一种新型的可对微波场进行测量的方法及系统，利用金刚石nv色心的高灵敏度特性，实现对微波场的高精度测量，该研究成果具有广泛应用场景，可用于天线辐射结构检测、微波电磁干扰检测等。
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种量子检测系统及检测方法，通过金刚石nv色心的高灵敏度、高精度特性，实现对微波场的准确测量。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种量子检测系统，用于检测外部微波辐射器件产生的待测微波场，包括：
4、量子探针，用于感知所述待测微波场，其结构包括一内含nv色心的金刚石；
5、光源，用于发射激励光，所述激励光被配置为照射所述金刚石以使其产生光致荧光；
6、偏置磁场模块，用于产生偏置磁场，所述偏置磁场被配置为可调节所述nv色心的能级劈裂程度，使其能够被所述待测微波场作用并产生自旋翻转；
7、荧光探测模块，用于
8、数据处理模块，用于对所述探测信号进行分析处理及显示。
9、如上所述的量子检测系统，在本申请的一些实施方式中，所述量子探针包含一传输光纤，所述金刚石设在传输光纤的一侧端面。
10、如上所述的量子检测系统，在本申请的一些实施方式中，所述偏置磁场模块包含若干同心布置的磁环，所述金刚石位于磁环的中心轴线上，且磁环与金刚石之间通过位移调节结构连接。
11、如上所述的量子检测系统，在本申请的一些实施方式中，所述偏置磁场由设在所述金刚石周边的永磁铁产生。
12、如上所述的量子检测系统，在本申请的一些实施方式中，所述偏置磁场由设在所述金刚石周边的通电线圈提供。
13、如上所述的量子检测系统，在本申请的一些实施方式中，所述通电线圈与数据处理模块电性连接，所述数据处理模块包含电-微波频率转化数据库，根据所述电-微波频率转化数据库，所述数据处理模块能够根据通电线圈的工作电压得出待测微波场的频率大小。
14、如上所述的量子检测系统，在本申请的一些实施方式中，所述金刚石内含系综nv色心，包含四个色心轴向，所述偏置磁场的方向被配置为与所述金刚石的四个色心轴向的夹角均相等。
15、如上所述的量子检测系统，在本申请的一些实施方式中，还包含一微波模块，所述微波模块被配置为向外部微波辐射器件提供微波信号。
16、本申请的另一个方面还提供了一种检测方法，应用了如前任一项所述的量子检测系统，包含；
17、步骤一：调节量子探针与外部微波辐射器件的相对位置，使得所述金刚石位于有效检测区；
18、步骤二：启动量子检测系统，调节偏置磁场模块并观察探测信号，当探测信号出现预期变化时，停止调节偏置磁场模块并维持其处于当前状态，即可开始正式检测。
19、进一步的，调节偏置磁场模块时，观察探测信号变化，当探测信号出现连续变化时，在变化幅值最大处停止调节过程。
20、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
21、本方案利用金刚石nv色心与微波-光-磁场三者之间的对应关系，设计出可测量外界微波场的量子微波检测方法及系统，其基于量子精密测量技术可实现对微波场的准确测量。
22、本方案通过设置偏置磁场模块，可调节金刚石nv色心的能级劈裂程度，进而改变其共振频率，使得金刚石nv色心的可测频率范围获得扩展，提高了装置的适用性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种量子检测系统，用于检测外部微波辐射器件产生的待测微波场，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的量子检测系统，其特征在于，所述量子探针包含一传输光纤，所述金刚石设在传输光纤的一侧端面。
3.根据权利要求1所述的量子检测系统，其特征在于，所述偏置磁场模块包含若干同心布置的磁环，所述金刚石位于磁环的中心轴线上，且磁环与金刚石之间通过位移调节结构连接。
4.根据权利要求1所述的量子检测系统，其特征在于，所述偏置磁场由设在所述金刚石周边的永磁铁产生。
5.根据权利要求1所述的量子检测系统，其特征在于，所述偏置磁场由设在所述金刚石周边的通电线圈提供。
6.根据权利要求5所述的量子检测系统，其特征在于，所述通电线圈与数据处理模块电性连接，所述数据处理模块包含电-微波频率转化数据库，根据所述电-微波频率转化数据库，所述数据处理模块能够根据通电线圈的工作电压得出待测微波场的频率大小。
7.根据权利要求1所述的量子检测系统，其特征在于，所述金刚石内含系综NV色心，包含四个色心轴向，所述偏置磁场的方向被配置为与所述金
8.根据权利要求1所述的量子检测系统，其特征在于，还包含一微波模块，所述微波模块被配置为向外部微波辐射器件提供微波信号。
9.一种检测方法，应用了如权利要求1-8任一项所述的量子检测系统，其特征在于，包含；
10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，调节偏置磁场模块时，观察探测信号变化，当探测信号出现连续变化时，在变化幅值最大处停止调节过程。
...【技术特征摘要】
1.一种量子检测系统，用于检测外部微波辐射器件产生的待测微波场，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的量子检测系统，其特征在于，所述量子探针包含一传输光纤，所述金刚石设在传输光纤的一侧端面。
3.根据权利要求1所述的量子检测系统，其特征在于，所述偏置磁场模块包含若干同心布置的磁环，所述金刚石位于磁环的中心轴线上，且磁环与金刚石之间通过位移调节结构连接。
4.根据权利要求1所述的量子检测系统，其特征在于，所述偏置磁场由设在所述金刚石周边的永磁铁产生。
5.根据权利要求1所述的量子检测系统，其特征在于，所述偏置磁场由设在所述金刚石周边的通电线圈提供。
6.根据权利要求5所述的量子检测系统，其特征在于，所述通电线圈与数据处理模块电性连接，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵博文，张少春，陈道源，沈忆华，
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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。