Введение
Глава 1. Излучение центра окраски в алмазе 16
1.1. Центры окраски в алмазе 16
1.1.1. Классификация алмазов 16
1.1.2. NV центр окраски 20
1.2. Однофотонное излучение 27
1.3. Генерация однофотонного излучения 31
1.4. Регистрация однофотонного излучения (измерение автокорреляционной функции второго порядка) 33
Глава 2. Широкополосное усиление излунательной способности NV центра, расположенного на гиперболическом метаматериале (ГММ) 36
2.1. Исследование излучения NV центра в окрестности ГММ 36
2.1.1. Гиперболический метаматериал 36
2.1.2. Численное моделирование и теоретический анализ поведения NV центра на ГММ 37
2.1.3. Экспериментальное исследование 38
2.2. Подготовка образцов 45
2.2.1. Подготовка раствора наноалмазов 45
2.2.2. Нанесение алмазно-полимерной смеси на плоские подложки 47
2.2.3. Подготовка поверхности 49
2.3. Конфокальный микроскоп 49
2.3.1. Измерения в режиме временной корреляции 51
Глава 3. Однофотонный сверхпроводящий детектор для видимого и ближнего инфракрасного диапазона 54
3.1. Устройство и характеристики детектора 55
3.2. Использование детектора на максимальных скоростях счета фотонов 57
3.3. Тестирование детектора в реальном эксперименте: исследование излучения NV центра на поверхности ГММ. Сравнение с лавинным фотодиодом 58
3.4. Выводы 60
Глава 4. Создание оптоволоконного интерфейса для NV центра 62
4.1. Вытянутое волокно как интерфейс между одиночным излучателем и волоконной оптической модой 63
4.2. Адиабатическое вытягивание оптического волокна 64
4.3. Численное моделирование системы NV центр - вытянутое волокно 65
4.4. Экспериментальная реализация системы NV центр на вытянутом волокне 67
4.5. Исследование причин возникновения паразитных шумов в оптоволоконном канале и способы борьбы с ними 71
4.6. Подготовка раствора наноалмазов 77
4.6.1. Химическая функционализация поверхности наноалмаза 77
4.7. Нанесение ансамбля алмазов на не плоские поверхности 78
4.7.1. Нанесение алмазов на волокно 80
4.7.2. Нанесение алмазов на вытянутое волокно 80
Заключение 82
Список литературы 85
