1.一种基于金刚石NV色心的微波近场矢量测量方法，其特征在于，包括：测量金刚石NV色心中NV轴在空间直角坐标系中的指向；

第一步，将NV坐标系转化为理想正交坐标系；

设理想正交坐标系中的坐标轴为x、y、z，NV坐标系的坐标轴分别为α、β、γ、δ；设z与α轴重合，β位于xOz平面内，根据金刚石的晶体结构可知，β、γ、δ三轴与xOy平面之间的夹角相等，为a＝19.28°；γ轴与δ轴在xOy平面内的投影与x轴的夹角分别为b＝120°以及c＝‑T

120°，能够得到NV坐标系下分量BNV＝[Bα Bβ Bγ Bδ]向理想三轴直角坐标系下分量Bo＝[Box TBoy Boz]转换的模型如式(1)所示：

BNV＝KoNBo           (1)

其中，矩阵 为理想正交坐标系到NV坐标系的转换

矩阵；

另外，根据式(1)得出NV坐标系到理想正交坐标的转换模型如(2)所示：Bo＝KNoBNV        (2)

其中，矩阵

第二步，将理想正交坐标系xyz转化为空间直角坐标系XYZ；

首先，令空间直角坐标系XYZ绕轴Z轴逆时针旋转 角，得到中间坐标系x1y1Z；其次，令中间坐标系x1y1Z绕x1轴逆时针旋转θ角，得到第二个中间坐标系x1yz1；最后，令中间坐标系x1yz1绕y轴逆时针旋转ω角，得到xyz坐标系；这两个坐标系之间三分量转换公式如式(3)所示：根据以上两步，建立起NV坐标系与空间直角坐标之间的转换关系，如式(4)所示：BNV＝KoNKeoBe          (4)

T

沿着空间直角坐标系中Z轴的两个强度相同Bb方向相反的磁场矢量Be+＝[0 0 Bb] 与Be‑T＝[0 0 ‑Bb] ，其在理想三轴直角坐标系下具有不同的分量值Bo+与Bo‑，根据式(5)得到它们之间的关系如下：根据式(5)得出θω值，如式(6)所示：

同理，沿着空间直角坐标系中Y轴的两个强度相同方向相反的磁场矢量在理想三轴直角坐标系下的三分量B'o+与B'o‑之间具有类似的关系，得出 值如(7)所示：根据式(4)，能够得出空间直角坐标向NV坐标系转换的矩阵KeN如(8)所示其中，KeN为一个4×3的矩阵，各个元素为金刚石中四条NV轴向分别与空间直角坐标系xyz轴方向的夹角余弦值；

利用空间旋转的方式将其中一种NV轴方向分别旋转至平行于空间直角坐标系中xyz轴，并分别在不同NV轴方向下进行微波近场矢量扫描测量，得出微波近场矢量分布。

2.根据权利要求1所述的基于金刚石NV色心的微波近场矢量测量方法，其特征在于，所述方法基于NV轴向标定系统获取各NV轴指向角度，所述NV轴向标定系统包括NV色心磁场敏感部分和共聚焦光路系统；

在NV色心磁场敏感部分：金刚石颗粒固定于锥形光纤的尖端；螺旋天线连接于微波源用于产生微波信号；亥姆霍兹磁场线圈连接高精度电流源，用于产生均匀的可调直流磁场；

光纤末端的金刚石颗粒固定于亥姆霍兹线圈的中心，同时靠近天线磁场分布的最强点；钕铁硼永磁体放置于金刚石颗粒附近，为NV色心ODMR谱劈裂为八个峰提供固定磁场；

在共聚焦光路系统：脉冲信号发生器用于产生控制；激光器产生的激光经过透镜聚焦后进入声光调制器进行激光脉冲时序控制，由声光调制器射出的发散光经过透镜转为平行光并由二向色镜反射进入长工作距离物镜聚焦，聚焦后的光线通过锥形光纤的柱形截面端照射至金刚石中；金刚石产生的红色荧光信号经过长工作距离物镜转化为平行光并穿过二向色镜进入物镜聚焦；聚焦后的红色荧光由锁相放大器接收并转为电信号，锁相放大器利用脉冲信号发生器产生的激光微波二次调制信号对该电信号进行采集解调。

3.根据权利要求1所述的基于金刚石NV色心的微波近场矢量测量方法，其特征在于，所述方法进一步包括：将所述任一NV轴方向旋转至z轴方向，施加z轴方向的静磁场，测量微波近场矢量xoy平面分量的分布成像；

将所述任一NV轴方向旋转至x轴方向，施加x轴方向的静磁场，测量微波近场矢量yoz平面分量的分布成像；

将所述任一NV轴方向旋转至y轴方向，施加y轴方向的静磁场，测量微波近场矢量xoz平面分量的分布成像；

基于微波近场矢量分别在xoy平面分量的分布成像、yoz平面分量的分布成像、xoz平面分量的分布成像，得到微波近场矢量分布。

4.根据权利要求3所述的基于金刚石NV色心的微波近场矢量测量方法，其特征在于，将所述任一NV轴方向旋转至z轴方向进一步包括：将所述任一NV轴方向绕y轴旋转至yoz平面，再绕x轴旋转至z轴方向。

5.根据权利要求3所述的基于金刚石NV色心的微波近场矢量测量方法，其特征在于，将所述任一NV轴方向旋转至x轴方向进一步包括：将所述任一NV轴方向绕x轴旋转至xoz平面，再绕y轴旋转至x轴方向。

6.根据权利要求3所述的基于金刚石NV色心的微波近场矢量测量方法，其特征在于，将所述任一NV轴方向旋转至y轴方向进一步包括：将所述任一NV轴方向绕y轴旋转至yoz平面，再绕x轴旋转至y轴方向。

7.根据权利要求1所述的基于金刚石NV色心的微波近场矢量测量方法，其特征在于，所述方法基于NV轴向旋转调节及微波近场矢量测量系统实现，所述NV轴向旋转调节及微波近场矢量测量系统包括亥姆霍兹线圈、具有NV色心的金刚石颗粒、锥形光纤、二维旋转平台、微波近场测量元件和xy二维线性位移扫描平台；亥姆霍兹线圈用于产生均匀的可调直流磁场；具有NV色心的金刚石颗粒固定于锥形光纤的尖端；锥形光纤末端的金刚石颗粒固定于亥姆霍兹线圈的中心；二维旋转平台用于旋转金刚石颗粒的NV轴；xy二维线性位移扫描平台用于扫描测量微波近场矢量分布。