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龙图腾网获悉哈尔滨理工大学申请的专利一种基于NSiV双色心的MNF磁场测试方法及装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116577705B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310401473.1，技术领域涉及：G01R33/032；该发明授权一种基于NSiV双色心的MNF磁场测试方法及装置是由沈涛;袁悦设计研发完成，并于2023-04-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于NSiV双色心的MNF磁场测试方法及装置在说明书摘要公布了：本发明专利提供了一种基于NSiV双色心的MNF磁场测试方法及装置，它包括光纤激光器1、磁场测试装置2、光电转换模块3、ADC模块4、微处理器5、计算机6。本发明专利采用倏逝场增强马赫曾德原理，通过金刚石NSiV双色心纳米材料涂覆MNF进行传感，光纤激光器输出的光源激发金刚石NSiV双色心纳米材料使其产生荧光，与传感单元中的光束发生干涉。磁场变化时，光谱仪会检测出不同干涉谱，定义新型平均灵敏度作为传感器性能的判定标准，从而实现对磁场的实时监测。本发明以磁场检测为目标，有效解决了传统磁场传感器磁滞、易燃、体积大、不易操作等问题，并且实现了对磁场的实时测量。

本发明授权一种基于NSiV双色心的MNF磁场测试方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种基于NSiV双色心的MNF磁场测试方法及装置，其特征在于：它包括光纤激光器1、磁场测试装置2、光电转换模块3、ADC模块4、微处理器5、计算机6；所述方法的具体实现过程为： 所述光纤激光器1中心波长为532nm，强度为20mw用于产生光信号； 所述磁场测试装置2包括旋转磁力座2-1、N级磁铁2-2、S级磁铁2-3、磁力座供电装置2-4、传感单元2-5，其中： 旋转磁力座2-1两端分别放置N级磁铁2-2与S级磁铁2-3，通过磁力座供电装置2-4可调节N级磁铁2-2与S级磁铁2-3的磁力，另外传感单元2-5放置在旋转磁力座2-1上； 传感单元2-5为大芯多模光纤2-5-1与MNF2-5-2与大芯多模光纤2-5-4熔接构成马赫曾德结构，另外将金刚石NSiV双色心纳米材料2-5-3涂覆在MNF2-5-2的腰锥中心； 传感单元2-5的具体制备过程包括马赫曾德结构的制作与尺寸、金刚石NSiV双色心纳米材料2-5-3的制作与涂覆，其中： 所述大芯多模光纤2-5-1长度为10cm，纤芯直径为105μm，MNF2-5-2为多模光纤拉锥，纤芯直径为35μm，长度为3cm，过渡区2-5-2-1长度为1.1cm，腰锥2-5-2-2长度为0.9cm，腰锥直径为20μm，首先，利用氢氧焰拉锥机在单模光纤中心部分进行拉锥，拉锥至长度为9mm，其次，MNF2-5-2一端与大芯多模光纤2-5-1利用熔接机进行熔接直至损耗为0，最后，利用熔接机将MNF2-5-2另一端与大芯多模光纤2-5-4进行熔接直至损耗为0； 所述金刚石NSiV双色心纳米材料2-5-3的制作，首先选取石英玻璃片作为基底，使用MPCVD在N2条件下沉积3nm的金刚石，参数设置为：甲烷通量为2.5sccm，H2通量为232.4sccm，N2通量为1sccm，温度为900℃，功率为1200w，压强为4030pa，沉积50min，其次，沉积Si，参数设置为：功率为50w，压强为1pa，真空度为9E-4，沉积时间为70s，最后，进行退火生成双空位，关闭甲烷和氮气，参数设置为：H2通量提升至155sccm，温度设置为700℃，静置1.5小时后待降到室温取出金刚石NSiV双色心纳米材料2-5-3，取定量金刚石NSiV双色心纳米材料2-5-3粉末溶于30ml无水乙醇中，超声处理2小时使其均匀分散成为金刚石NSiV双色心纳米材料2-5-3悬浊液； 所述金刚石NSiV双色心纳米材料2-5-3涂覆在MNF2-5-2的腰锥中心采用滴涂法，首先，采用针管吸取所制金刚石NSiV双色心纳米材料2-5-3悬浊液，滴涂在MNF2-5-2的腰锥中心，干燥箱80℃干燥2h，待干燥箱降至室温后金刚石NSiV双色心纳米材料2-5-3均匀涂覆在MNF2-5-2的腰锥中心； 所述的一种基于NSiV双色心的MNF磁场测试方法及装置，其特征还在于: 光纤激光器1发出的光束传输至磁场测试装置2中的传感单元2-5，MNF2-5-2腰锥上的金刚石NSiV双色心纳米材料2-5-3会激发出600-800nm的荧光，激发光与原光束在大芯多模光纤2-5-4处耦合产生马赫曾德干涉，当磁场发生变化时，激发光的强度会随着磁场增强而减弱，大芯多模光纤2-5-4处的干涉光发生变化，随着磁场的改变，传感单元2-1中的光谱强度发生漂移，经光电转换模块3将光信号转换为电信号，传输至ADC模块4将连续的模拟信号转换为离散的数字信号并进行数据采集，经微处理器5对采集数据进行处理； 所述的一种基于NSiV双色心的MNF磁场测试方法及装置，其特征还在于:所述实现过程在于： 步骤一、对600-700nm范围内对传感波峰进行定位拟合处理： 光纤光谱近似用高斯函数进行表示，高斯函数是公知类公式，但通过拟合与定位可以确定波谷位置，即 两边取对数： 令 将a、b、c代入公式2可得 y＝aλ2+bλ+c3 式中Iλ表示不同波长所对应的光强，λpeak表示波峰所对应的波长值，Δλ表示波长变化量，A表示常数，将采集到的波长数据带入到公式3、4可得到波峰所对应的中心波长值，公式3为二次多项式拟合形式，因此采取最小二乘法对数据进行拟合； 步骤二、改变磁场强度，对不同磁场强度所对应的波长进行扫描，当磁场强度增大时，传感波峰向上漂移，微处理器对变化的波长进行采集； 步骤三、对采集到的漂移波长组进行取点，以Ipeak±0.17nn＝0、1、2为中心垂直取5个交点进行标记，共取5组，记为L1、L2、L3、L4、L5，每组均对应一个灵敏度，由于各点处波长拟合存在误差，同时光谱各处会产生形变，因此采取平均灵敏度定义传感器对磁场变化的响应； 步骤四、定义平均灵敏度公式为： 所述平均灵敏度公式为： 公式5中s1表示L1组的灵敏度，L1、L2、L3、L4、L5各组灵敏度与L1组灵敏度公式一致，公式6中d1、d2、d3、d4、d5分别为L1、L2、L3、L4、L5这5组处的强度值，公式7中s1、s2、s3、s4、s5分别为L1、L2、L3、L4、L5这5组的强度灵敏度，I1、I2、I3、I4、I5分别为不同的磁场强度，b1、b2、b3、b4、b5分别为磁场强度为0时为此传感器的平均灵敏度，经过微处理器对采集到的数据进行处理得到最终的平均灵敏度由计算机显示最终平均灵敏度

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