Гироскоп на NV-центрах в алмазе

1. Гироскоп на NV-центрах в алмазе, включающий:
алмазную пластину с NV-центрами и выбранной кристаллографической осью;
два источника света с длиной волны в диапазоне от 450 нм до 650 нм, облучающие алмазную пластину и выделяющие в ее объеме два отдельных ансамбля NV-центров, находящихся в зоне облучения;
первую оптическую систему с возможностью направления света от источников на алмазную пластину, обеспечивающую плотность мощности оптического излучения, достаточную для перевода системы электронных спинов центров окраски в состояние с проекцией указанных спинов на ось NV-центра, равной нулю, за счет постоянного воздействия на алмазную пластину оптического излучения;
фотодетектор, позволяющий определять суммарную интенсивность флюоресценции NV-центров в алмазной пластине;
вторую оптическую систему, позволяющую направить флюоресценцию от алмазной пластины на фотодетектор;
по меньшей мере один источник сверхвысокочастотного (СВЧ) излучения;
по меньшей мере один источник высокочастотного (ВЧ) излучения;
источник постоянного магнитного поля;
управляющую схему с возможностью формирования сигналов управления источниками СВЧ, ВЧ-излучения, их амплитудой и частотой, источником света, аналого-цифровым преобразованием сигнала с фотодетектора.
2. Гироскоп на NV-центрах в алмазе по п.1, отличающийся тем, что используют источник постоянного магнитного поля, позволяющий создать поле в области, занимаемой ансамблями NV-центров с величиной индукции в диапазоне от 0 до 100 Гс и среднеквадратичным отклонением по объему каждого из ансамблей NV-центров не превышающим 1 Гс.
3. Гироскоп на NV-центрах в алмазе по п.1, отличающийся тем, что используют источник постоянного магнитного поля с возможностью поддержания постоянного магнитного поля в области обоих ансамблей NV-центров алмазной пластины.
4. Гироскоп на NV-центрах в алмазе по п.1, отличающийся тем, что используют источник постоянного магнитного поля, с возможностью поддержания постоянной разницы средней величины индукции магнитного поля между ансамблями NV-центров не более чем 1 Гс.
5. Гироскоп на NV-центрах в алмазе по п.1, отличающийся тем, что используют источник магнитного поля с возможностью поддержания величины постоянного магнитного поля в области всей алмазной пластины.
6. Гироскоп на NV-центрах по п.1, отличающийся тем, что в первой оптической системе используют дополнительно делители пучков для каждого источника света и соответствующие фотодетекторы, на которые от делителей пучков направляют соответствующую часть оптического излучения для нормирования интенсивности флюоресценции NV-центров во время работы гироскопа.
7. Гироскоп на NV-центрах в алмазе по п.1, отличающийся тем, что используют алмазную пластину с концентрацией NV-центров в диапазоне 0,01-1000 мд, концентрацией азота не более чем в 100 раз выше концентрации NV-центров, концентрацией остальных примесей - менее 100 мд.
2
8. Гироскоп на NV-центрах в алмазе по п.1, отличающийся тем, что используют источники света лазерного или светодиодного типа мощностью не менее 0,01 Вт и первую оптическую систему с возможностью создания плотности мощности оптического излучения не менее 0,0001 Вт/мм.
9. Гироскоп на NV-центрах в алмазе по п.1, отличающийся тем, используют источник сверхвысокочастотного излучения (СВЧ) с частотой в диапазоне 1-5 ГГц.
10. Гироскоп на NV центрах по п.1, отличающийся тем, что используют источник СВЧ-излучения с частотой в диапазоне 1-5 ГГц, который дополнительно содержит антенну, выполненную с возможностью создания переменного магнитного поля с амплитудой индукции не менее 0,001 Гс в направлении ортогональном выбранной кристаллографической оси.
11. Гироскоп на NV-центрах в алмазе по п.1, отличающийся тем, что используют источник ВЧ излучения с частотой до 10 МГц.
12. Гироскоп на NV-центрах в алмазе по п.1, отличающийся тем, что используют вторую оптическую систему с эффективностью сбора излучения флюоресценции выше 1%.