利用氮-空位系综的脉冲全光磁力计实现噪声抑制

使用金刚石中氮-空位（NV）中心的全光（AO）无微波磁力计简化了实验设计并拓宽了样品兼容性。虽然连续波（cw）检测AO光致发光（PL）变化是常用的方法，但其性能易受系统波动（如光强度噪声）的影响。为了解决这些挑战，我们引入了一种脉冲AO协议，该协议在光脉冲内采用两次PL测量来抑制共模噪声。在近零磁场下，我们实验证明了脉冲AO协议能够解析由NV-NV交叉弛豫产生的AO-PL对比度特征，与传统cw AO技术相比，低频噪声底限实现了高达10倍的改善。我们进一步研究了AO-PL对比度对PL读出时间和光脉冲间暗时间持续时间τ的依赖性，最佳τ随NV浓度变化。这些发现为优化NV-金刚石样品以在不同应用中实现有效AO操作提供了见解。