[发明专利]单NV色心封装方法和一种单NV色心装置

权利要求书

1.一种单NV色心封装方法，其特征在于，包括：

a)连接三根光纤，使三根光纤之间的光单方向传输，其中，第一根光纤连接激光器，传输激发光，第二根光纤连接光谱仪；

b)将含有单晶金刚石颗粒的悬浊液滴在第三根光纤的端面上，待溶剂蒸发后观察所述第三根光纤的端面上是否具有单晶金刚石颗粒，如果是，进入步骤c)，否则，重复步骤b)；

c)观察所述光谱仪上是否出现NV色心的典型荧光，如果有，进入步骤d)，否则，进入步骤e)；

d)将第二根光纤连接至时间振幅转换器，通过测试反关联函数，判断所述第三根光纤端面上的NV色心是否为单NV色心，如果是，则完成了单NV色心的封装，否则，进入步骤e)；

e)清洗掉所述第三根光纤端面上的单晶金刚石颗粒，重复步骤b)。

2.根据权利要求1所述的单NV色心封装方法，其特征在于，所述连接三根光纤的方法为：采用光纤耦合器或循环器连接三根光纤。

3.根据权利要求1所述的单NV色心封装方法，其特征在于，所述NV色心的典型荧光具体为波长在600nm-800nm范围内的色心荧光。

4.根据权利要求3所述的单NV色心封装方法，其特征在于，所述NV色心的典型荧光为波长为637nm的色心荧光。

5.根据权利要求4所述的单NV色心封装方法，其特征在于，所述激发光为波长为532nm的激光。

6.根据权利要求2所述的单NV色心封装方法，其特征在于，步骤d)中，将第二根光纤连接至时间振幅转换器的具体方法为，采用一分二的光纤耦合器将所述第二根光纤连接到所述时间振幅转换器上。

7.根据权利要求1所述的单NV色心封装方法，其特征在于，所述单晶金刚石颗粒为纳米级或微米级的单晶金刚石颗粒。

8.根据权利要求1所述的单NV色心封装方法，其特征在于，所述光纤为单模或多模光纤。

9.根据权利要求1所述的单NV色心封装方法，其特征在于，判断所述第三根光纤端面上的NV色心是否为单NV色心的过程具体为：

根据以下关系式判断g(τ)和Δτ的关系：

g(2)(τ)=<I(τ)I(0)>|<I>|2]]>

其中，I(0)和I(τ)分别是时间为0和τ时的荧光强度，I为总体的平均荧光强度，g(τ)为反关联函数，Δτ＝τ-0，为两次测量荧光强度的时间间隔；

当Δτ趋近于0时，g(τ)大于0.5，则判定所述第三根光纤端面上的NV色心为多色心；当Δτ趋近于0时，g(τ)＝0.5，则判定所述第三根光纤端面上的NV色心为两个色心体系；当Δτ趋近于0时，g(τ)趋近于0，则判定所述第三根光纤端面上的NV色心为单色心。

10.一种单NV色心装置，采用权利要求1-10任一项所述的单NV色心封装方法制作，其特征在于，包括：

光纤；

封装在光纤端面的具有单NV色心的单晶金刚石颗粒。