[發明專利]一種微波場場強測量系統及測量方法

有效

• 申請號: 201910011294.0
• 申請日: 2019-01-07
• 公開（公告）號: CN109633290B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 李翠紅;杜愛民;葛亞松;馮曉;唐衡;袁愷鑫;趙琳;孫樹全
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所;中國科學院大學
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

1.一種微波場場強測量系統，其特征在于，包括：寬場顯微裝置、具有NV色心系綜的金剛石芯片、偏置磁鐵、微波源及CCD相機；所述寬場顯微裝置中的物鏡下方依次設置具有NV色心系綜的金剛石芯片及偏置磁鐵，所述具有NV色心系綜的金剛石芯片的NV色心位于物鏡焦平面位置，所述寬場顯微裝置的輸出端與所述CCD相機的輸入端連接，所述微波源的信號傳輸線位于具有NV色心系綜的金剛石芯片上；

所述偏置磁鐵用于正反向調節偏置磁場；利用定性的方法測得σ^-及σ⁺圓極化微波場的分布或者利用定量的方法測得每一像素點的σ^-圓極化微波場的強度B_-及每一像素點的σ⁺圓極化微波場的強度B₊；利用定量方法測得每一像素點σ^-圓極化微波場的強度B_-及每一像素點σ⁺圓極化微波場的強度B₊后，還包括：計算每個像素點的軸比值AR：

2.如權利要求1所述的微波場場強測量系統，其特征在于，所述寬場顯微裝置包括激光器，沿所述激光器的激光出射路徑依次設置的第一透鏡、聲光調制器、第二透鏡、反射鏡、第三透鏡、雙色片及物鏡；沿所述雙色片的反射路徑依次設置的第四透鏡及濾光鏡，所述濾光鏡的出射光線進入所述CCD相機。

3.如權利要求1或2所述的微波場場強測量系統，其特征在于，所述偏置磁鐵為永磁鐵或電磁鐵或超導磁鐵。

4.一種微波場場強測量方法，其特征在于，基于如權利要求1至3任一項所述的微波場場強測量系統，包括：

將待測芯片放在物鏡上；

利用定性的方法測得σ^-及σ⁺圓極化微波場的分布或者利用定量的方法測得每一像素點的σ^-圓極化微波場的強度B_-及每一像素點的σ⁺圓極化微波場的強度B₊；

利用定量方法測得每一像素點σ^-圓極化微波場的強度B_-及每一像素點σ⁺圓極化微波場的強度B₊后，還包括：

計算每個像素點的軸比值AR：

5.如權利要求4所述的微波場場強測量方法，其特征在于，所述利用定性的方法測得σ^-圓極化微波場的分布，包括：

調節偏置磁場，通過ODMR掃描的方式，使軸向垂直于金剛石表面的NV色心電子自旋能級躍遷頻率與待測芯片的載波頻率共振；

計算每一像素點在有微波場激發下的熒光強度與無微波場激發下的熒光強度差；

利用熒光強度差與無微波場情況下的熒光強度對比值計算得到σ^-圓極化微波場的分布。

6.如權利要求5所述的微波場場強測量方法，其特征在于，所述利用定性的方法測得σ⁺圓極化微波場的分布，包括：

反向調節偏置磁場，通過ODMR掃描的方式，使軸向垂直于金剛石表面的NV色心電子自旋能級躍遷頻率與待測芯片的載波頻率共振；

計算每一像素點在有微波場激發下的熒光強度與無微波場激發下的熒光強度差；

利用熒光強度差與無微波場情況下的熒光強度對比值計算得到σ⁺圓極化微波場的分布。