高扬， 徐超群， 黄魁， 高羽婷， 刘超波，武南开， 刘明君， 张超， 肖琦， 易忠

(1. 北京卫星环境工程研究所，北京市 100094; 2. 中国空间技术研究院，北京市 100029)

磁技术被广泛应用在现代生活的各个方面，这使得磁场测量在基础科学和应用科学中扮演及其重要的角色[1-2]. 在磁场测量领域，人们发明了磁通门磁强计、光泵磁力仪、超导量子干涉仪(SQUID)、磁共振力显微镜等仪器. 金刚石氮空穴(nitrogen-vacancy，NV)色心具有无荧光闪烁、无荧光漂白、室温下工作、物态稳定等优异特性，这使得金刚石NV色心在固态电子自旋磁场传感技术中被特别关注[3]. 基于金刚石NV色心的磁强计具备灵敏度高、空间分辨率高、可在室温条件下工作等优异性能，在物理学、材料学、生物学等领域被广泛应用[4].

针对不同磁场信号，金刚石NV色心磁强计采用不同的测量脉冲，对于直流、低频磁场， 简便易用的连续波光探测磁共振(continuous-wave optically detected magnetic resonance，CW-ODMR)测量脉冲被广泛应用[5]. 使用CW-ODMR测量脉冲的磁强计灵敏度主要受到微波功率和激光功率影响，本文首先从理论出发分析激光功率、微波功率与灵敏度的关系，采用共聚焦激光激发和荧光收集搭建了一套磁强计系统，验证了微波和激光对灵敏度的影响. 根据计算结果选取微波功率，观测到谱线半高全宽随激光功率增大而减小的反常现象—光致谱线收窄效应(light narrowing，LN)，进而得到本系统最优激光功率、微波功率参数，并给出了下一步的优化方向.

1 原 理

金刚石具有体心立方晶格结构，NV色心是金刚石的一种……