氮-空位(NV)色心是金剛石中一種常見的發(fā)光缺陷，其具有明亮而穩(wěn)定的發(fā)光性質(zhì)和較長的電子自旋相干時間而被廣泛應用于量子計算與量子測量中;同時，NV色心在超分辨成像技術中也發(fā)揮著巨大作用，通過與各種超分辨成像顯微鏡結合，實現(xiàn)了對NV色心的納米級分辨率成像，可以進一步實現(xiàn)高空間分辨率的量子傳感。

本文展示了一種全光學方法，高定位精度地在選定位置寫入NV色心。超短脈沖激光處理用于通過局部退火在晶體內(nèi)部產(chǎn)生和擴散缺陷。在激光退火過程中，在線熒光反饋提供了一旦檢測到NV形成就停止處理的觸發(fā)器。該方法為量子技術工程材料和器件的光學制造提供了一種新的工具。

使用單個種子脈沖在晶體中產(chǎn)生空位，然后以較低的能量產(chǎn)生脈沖序列以局部退火鉆石。

系統(tǒng)中使用空間光調(diào)制器（SLM）來校正高數(shù)值孔徑油浸物鏡將光聚焦在鉆石表面時引起的球差。