[发明专利]非交换量子几何相位NV色心陀螺

摘要

本发明为一种非交换量子几何相位NV色心陀螺，包括角速率敏感单元（3），所述角速率敏感单元包括屏蔽箱外壳（303），所述屏蔽箱外壳上开设激光入射口（305），所述屏蔽箱外壳内通过线圈底座（308）安装三轴亥姆霍兹线圈（307）；所述三轴亥姆霍兹线圈内通过金刚石支架（309）安装含有集群NV色心的金刚石（302），所述金刚石支架上安装微波‑射频天线（301），所述金刚石支架上位于金刚石四周安装光电二极管（311）。应用原子激发、量子调控等前沿技术，在激光、外加磁场、微波和射频的作用下对NV色心能级进行调控，利用锁频技术检测频率跃迁并用荧光数量布居变化进行收集和读取，研制高性能的非交换量子几何相位NV色心陀螺。

主权项

一种非交换量子几何相位NV色心陀螺，其特征在于：包括角速率敏感单元（3），所述角速率敏感单元（3）包括屏蔽箱外壳（303），所述屏蔽箱外壳（303）上开设激光入射口（305），所述屏蔽箱外壳（303）内通过线圈底座（308）安装三轴亥姆霍兹线圈（307）；所述三轴亥姆霍兹线圈（307）内通过金刚石支架（309）安装含有集群NV色心的金刚石（302），所述金刚石支架（309）上安装微波‑射频天线（301），所述金刚石支架（309）上位于金刚石四周安装光电二极管（311）；所述三轴亥姆霍兹线圈（307）通过同轴电缆（306）经底座连接器与外部的磁场控制器（16）相连；所述光电二极管（311）收集金刚石的荧光后，经过外部的滤波器（15）滤波后，经由锁相放大器（12）锁定，并通过示波器（13）读取荧光信号电压值；包括激光器（4），所述激光器（4）发出的激光，通过双色镜（6）和反射镜（7），再经过声光调制器（8）入射到角速率敏感单元（3）的激光入射口（305）照射在含有集群NV色心的金刚石（302）上；包括微波源（10）和射频源（11），所述微波源（10）发出的微波信号和射频源（11）发出的射频信号分别经过微波开关（18）和射频开关（17）通过耦合器（9）接入微波‑射频天线（301）的天线馈电口（310）；所述声光调制器（8）、微波开关（18）和射频开关（17）的时序均由信号发生器（5）提供；包括FPGA硬件（14），所述FPGA硬件（14）控制锁相放大器（12）、微波源（10）、射频源（11）及磁场控制器（16）。