[发明专利]一种微波场场强测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种微波场场强测量系统，其特征在于，包括：宽场显微装置、具有NV色心系综的金刚石芯片、偏置磁铁、微波源及CCD相机；所述宽场显微装置中的物镜下方依次设置具有NV色心系综的金刚石芯片及偏置磁铁，所述具有NV色心系综的金刚石芯片的NV色心位于物镜焦平面位置，所述宽场显微装置的输出端与所述CCD相机的输入端连接，所述微波源的信号传输线位于具有NV色心系综的金刚石芯片上；

所述偏置磁铁用于正反向调节偏置磁场；利用定性的方法测得σ^-及σ⁺圆极化微波场的分布或者利用定量的方法测得每一像素点的σ^-圆极化微波场的强度B_-及每一像素点的σ⁺圆极化微波场的强度B₊；利用定量方法测得每一像素点σ^-圆极化微波场的强度B_-及每一像素点σ⁺圆极化微波场的强度B₊后，还包括：计算每个像素点的轴比值AR：

2.如权利要求1所述的微波场场强测量系统，其特征在于，所述宽场显微装置包括激光器，沿所述激光器的激光出射路径依次设置的第一透镜、声光调制器、第二透镜、反射镜、第三透镜、双色片及物镜；沿所述双色片的反射路径依次设置的第四透镜及滤光镜，所述滤光镜的出射光线进入所述CCD相机。

3.如权利要求1或2所述的微波场场强测量系统，其特征在于，所述偏置磁铁为永磁铁或电磁铁或超导磁铁。

4.一种微波场场强测量方法，其特征在于，基于如权利要求1至3任一项所述的微波场场强测量系统，包括：

将待测芯片放在物镜上；

利用定性的方法测得σ^-及σ⁺圆极化微波场的分布或者利用定量的方法测得每一像素点的σ^-圆极化微波场的强度B_-及每一像素点的σ⁺圆极化微波场的强度B₊；

利用定量方法测得每一像素点σ^-圆极化微波场的强度B_-及每一像素点σ⁺圆极化微波场的强度B₊后，还包括：

计算每个像素点的轴比值AR：

5.如权利要求4所述的微波场场强测量方法，其特征在于，所述利用定性的方法测得σ^-圆极化微波场的分布，包括：

调节偏置磁场，通过ODMR扫描的方式，使轴向垂直于金刚石表面的NV色心电子自旋能级跃迁频率与待测芯片的载波频率共振；

计算每一像素点在有微波场激发下的荧光强度与无微波场激发下的荧光强度差；

利用荧光强度差与无微波场情况下的荧光强度对比值计算得到σ^-圆极化微波场的分布。

6.如权利要求5所述的微波场场强测量方法，其特征在于，所述利用定性的方法测得σ⁺圆极化微波场的分布，包括：

反向调节偏置磁场，通过ODMR扫描的方式，使轴向垂直于金刚石表面的NV色心电子自旋能级跃迁频率与待测芯片的载波频率共振；

计算每一像素点在有微波场激发下的荧光强度与无微波场激发下的荧光强度差；

利用荧光强度差与无微波场情况下的荧光强度对比值计算得到σ⁺圆极化微波场的分布。