[发明专利]一种基于CVD钻石的相干光源装置及其制造方法

说明书

本发明涉及光电子技术领域，且公开了一种基于CVD钻石的相干光源装置及其制造方法，包括以下装置：CVD钻石、透射电子显微镜、计算机、单色激光器、液氦制冷装置和透镜组，所述CVD钻石的表面经过光刻的处理，所述CVD钻石的表面经过特殊加工处理，且所述CVD钻石的表面分布有间距10微米，直径100纳米的半球结构，所述单色激光器的型号为400‑532纳米型单色激光器，所述透射电子显微镜的型号为TEM型透射电子显微镜；包括以下步骤：步骤一：使用所述TEM型号的透射电子显微镜在所述CVD钻石表面的半球内注入浓度1ppb的氮原子；步骤二：对所述CVD钻石进行一千摄氏度的退火。该基于CVD钻石的相干光源装置及其制造方法，便于675纳米相干光源的制造。

技术领域

本发明涉及光电子技术领域，具体为一种基于CVD钻石的相干光源装置及其制造方法。

背景技术

在光学上，相干光是指“在时间或空间的任意点上，特别是在垂直于光的传播方向的平面上的一个区域内，或在空间的一个特定点的所有时间里，光的所有参数都可以预测并相关的光”。通俗一些地说：“这种光波上各点之间具有固定相位关系的特性”。即所有的光都平行于同一传播轴，形成极细、高度聚焦的光束，只有这种具有相干性的光，才能用来传送信息。激光器（Laser）的辐射可以产生相干性很好的相干光。

传统获得相干光的方法有：（1）波阵面分割法，将同一光源上同一点或极小区域（可视为点光源）发出的一束光分成两束，让它们经过不同的传播路径后，再使它们相遇，这时，这一对由同一光束分出来的光的频率和振动方向相同，在相遇点的相位差也是恒定的，因而是相干光。如，杨氏双缝干涉实验。（2）振幅分割法，一束光线经过介质薄膜的反射与折射，形成的两束光线产生干涉的方法。如，薄膜干涉。（3）采用激光光源，激光光源的频率,位相,振动方向,传播方向都相同。

但是传统的方法操作不便，对于装置需求高，且对于常用的675纳米相干光制造时就更加不便了，为此，我们提出一种基于CVD钻石的相干光源装置及其制造方法。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于CVD钻石的相干光源装置及其制造方法，具备便于675纳米相干光的优点，解决了现有相干光制造方法操作不便，对于装置需求高，且对于常用的675纳米相干光制造时就更加不便的问题。

（二）技术方案

为实现具备便于675纳米相干光的目的，本发明提供如下技术方案：一种基于CVD钻石的相干光源装置，包括以下装置：

CVD钻石、透射电子显微镜、计算机、单色激光器、液氦制冷装置和透镜组，所述CVD钻石的表面经过光刻的处理，所述CVD钻石的表面经过特殊加工处理，且所述CVD钻石的表面分布有间距10微米，直径100纳米的半球结构，所述单色激光器的型号为400-532纳米型单色激光器，所述透射电子显微镜的型号为TEM型透射电子显微镜。

一种基于CVD钻石的相干光制造方法，包括以下步骤：

步骤一：使用所述TEM型号的透射电子显微镜在所述CVD钻石表面的半球内注入浓度1ppb的氮原子；

步骤二：对所述CVD钻石进行一千摄氏度的退火，使之形成NV色心；

步骤三：使用所述单色激光器和透镜组，将激光聚焦于所述CVD钻石表面任意一个半球，对激光荧光信号的时间进行收集，对收集的激光荧光信号的时间进行记录，整理收集到的激光荧光信号的时间，按时间计算收集到的荧光信号的时间，使用计算机将收集到的荧光信号的时间制成曲线，并计算出收集到的荧光信号时间曲线的自相干函数，如果满足单色心特征，则可以确定该半球内只有单个NV色心，如果不满足单色心特征，则可以确定该半球内至少形成两个以上NV色心；