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金刚石中的氮空位（NV）中心在微波检测领域引发了重大突破，显著提升了空间分辨率和检测灵敏度。然而，基于拉比振荡的传统方法易受热波动和磁波动/梯度导致的失谐影响，这会导致系统误差并使测量结果易受环境干扰。该研究团队提出并验证了一种通过利用NV中心光探测磁共振中的谱线展宽效应，来同时测定微波强度与方向的新方法。该方法无需将微波频率与自旋跃迁对准，因此不受磁场和温度变化/不均匀性的影响，为快速成像应用提供了理想工具。通过该方法，研究人员实现了对微米级Ω形天线产生的近场微波的宽场成像，分辨率达800纳米。结合多轴NV中心的矢量检测技术，该工作实现了矢量微波场的完整重构。此外，该方案在宽范围微波振幅下展现出优异的线性特性，理论测算其量程超过四个数量级。这些成果拓展了金刚石微波器件在复杂场景中的应用潜力，特别是在需要大动态范围、快速检测速度和高空间分辨率的场合。