[发明专利]原子自旋传感器的温度噪声超高精度测试标定系统

权利要求书

1.一种基于金刚石NV色心量子自旋效应的温度传感器，其特征在于：包括探头，所述探头包括金刚石衬底（6），所述金刚石衬底（6）上表面中部加工有金刚石NV色心波导，所述金刚石衬底（6）上表面生长一层覆盖NV色心波导的金刚石折射率匹配层作为反射膜（5），所述金刚石衬底（6）上表面加工微带天线阵列（4），所述微带天线阵列（4）延伸有微带天线端口（3），所述微带天线端口（3）连接微波源（7），所述微带天线阵列（4）上表面镀有磁性纳米薄膜（2）；所述金刚石衬底（6）背面加工有光纤端口Ⅰ（11），所述光纤端口Ⅰ（11）包括激光输入端口和荧光信号输出光电检测端口，所述光纤端口Ⅰ（11）与耦合器（16）的光纤端口Ⅲ（18）连接，且光纤端口Ⅰ（11）中的激光输入端口与耦合器（16）的光纤端口Ⅱ（17）联通，所述光纤端口Ⅰ（11）中的荧光信号输出光电检测端口与耦合器（16）的光纤端口Ⅳ（19）联通；所述耦合器（16）的光纤端口Ⅱ（17）通过光纤（9）与激光器（8）的输出端连接，所述耦合器（16）的光纤端口Ⅳ（19）通过光纤（9）与光电探测器（13）的输入端连接，所述光电探测器（13）的输入端安装滤光片（12），所述光电探测器（13）的输出端与信号调制器（14）的输入端连接，所述信号调制器（14）的输出端与温度显示器（10）的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的基于金刚石NV色心量子自旋效应的温度传感器，其特征在于：所述磁性纳米薄膜（2）上表面覆盖有光刻胶（1）。

3.根据权利要求1或2所述的基于金刚石NV色心量子自旋效应的温度传感器，其特征在于：所述金刚石NV色心波导的厚度为200微米、直径为200微米。

4.根据权利要求3所述的基于金刚石NV色心量子自旋效应的温度传感器，其特征在于：所述微带天线阵列（4）中微带天线的规格为：长250微米，宽和高均为40微米。

5.根据权利要求4所述的基于金刚石NV色心量子自旋效应的温度传感器，其特征在于：所述金刚石折射率匹配层厚200nm。

6.根据权利要求1或2所述的基于金刚石NV色心量子自旋效应的温度传感器，其特征在于：激光器（8）、耦合器（16）、微波源（7）、光电探测器（13）、信号调制器（14）及温度显示器（10）集成在温度传感器外框（15）内。

7.根据权利要求2所述的基于金刚石NV色心量子自旋效应的温度传感器，其特征在于：所述光刻胶（1）厚2微米。

8.根据权利要求6所述的基于金刚石NV色心量子自旋效应的温度传感器，其特征在于：所述激光器（8）发出532nm激光。

9.根据权利要求6所述的基于金刚石NV色心量子自旋效应的温度传感器，其特征在于：金刚石衬底（6）及其上的反射膜（5）、微带天线（4）、磁性纳米薄膜（2）、光刻胶（1）封装于探头保护壳体内。