分布式量子光纤磁强计
应用物理
2019-07-24 v1 仪器与探测器
光学
量子物理
摘要
氮空位（NV）量子磁强计具有卓越的灵敏度和长期稳定性。然而，由于需要将光学、射频和磁激发组合到单一系统中，其在包括铁金属远程探测、地球物理和生物传感在内的分布式传感应用中的使用至今受到限制。现有方法实现了局域化器件，但未实现分布式能力。在本研究中，我们报道了一种连续系统级光纤架构，可实现长距离上的分布式磁传感。实现该架构的关键在于一种热拉制光纤，其具有数百个并联的嵌入式光电二极管和包含 NV 金刚石流体的中空光波导。该光纤置于更大的同轴电缆中以提供所需的射频激发。我们在可浸入水中的 90 米长电缆中实现了这一分布式量子传感器，具有 102 个探测点。在 90 米测试段上确立了每点 63 nT Hz^{-1/2} 的灵敏度，受激光散粒噪声限制。该光纤架构为分布式量子传感技术提供了一个稳健且可扩展的平台，开辟了新可能。
引用
@article{arxiv.1907.09516,
title = {Distributed Quantum Fiber Magnetometry},
author = {Shai Maayani and Christopher Foy and Dirk R. Englund and Yoel Fink},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.09516},
year = {2019}
}