用于光学量子传感的激光腔内吸收磁强计

腔内吸收光谱(ICAS)是一种成熟的技术,用于以超高灵敏度检测微弱吸收信号。该研究团队将这一概念扩展到基于金刚石氮空位(NV)中心的磁强测量领域,提出了一种激光腔内吸收磁强计(LICAM)方案。该方案原则上适用于更广泛的光学量子传感器类别,包括光泵磁强计。通过使用电驱动的边缘发射二极管激光器实现自持运转,该团队证明LICAM能在常温环境下实现高灵敏度磁测量。在接近激光阈值时,与传统的单次通过结构相比,该系统实现了475倍的光学对比度增强和180倍的磁灵敏度提升。实验结果与单模二极管激光器的速率方程模型精确吻合。根据测量数据,研究人员推算出其理论散粒噪声极限灵敏度可达皮特斯拉每赫兹平方根量级,并证实通过实际器件优化,灵敏度有望进一步提升至飞特斯拉每赫兹平方根尺度。
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提交arXiv: 2025-12-31 16:31

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