过去十余年中，受到一系列关键技术趋势和市场需求的推动，许多利用金刚石特殊物理特性的商用、新兴光子学技术迎来了重大进展。通过化学气相沉积（CVD）合成光学质量金刚石的创新，金刚石色心工程，以及用于制造金刚石光学元件和光子结构的技术，使这些进展成为可能。
基于金刚石优异内在特性的光子学应用
高纯度的金刚石，在紫外线到太赫兹乃至更高的频率范围内都会呈现出透明的状态。它具有任何块状材料中最高的室温热导率（＞铜的5倍），同时具有热光系数较低。这些特性使金刚石光学元件成为了高功率工业激光应用的理想选择，包括机械加工、焊接和增材制造，它适用于电磁频谱的许多不同部分。
对于工业激光器，大面积多晶CVD金刚石光学元件比它们通常取代的ZnSe光学元件更坚固可靠（图片来源：Element Six）
金刚石具有最高的拉曼增益系数之一，再加上其导热性优异，也就成为了展示功率缩放和亮度增强的理想增益介质，包括在1.4-1.8 μm的“人眼安全”光谱区域。而在此范围内，可用的激光源选择以往是受到限制的。
通过色心工程化扩展钻石的应用范围
虽然金刚石拥有一系列出色的固有光学特性，但它也存在数百种不同的光学活性缺陷（色心）。其中一些对于利用光的量子态和色心的电子自旋特性的技术应用具有重要意义，包括量子通信、量子计算和一系列传感应用。
对于量子信息处理，则需要色心阵列——既可以控制其量子特性，又可以通过光子腔有效地将单个中心耦合在一起。由于金刚石的化学惰性和缺乏广泛的市场可用性，人们仍需要投入大量精力和资金来开发这种结构所需的纳米制造技术；但近年来，研究人员们已经在这一领域取得了很大进展，包括以波导、柱、腔和盘的形式制造复杂的纳米结构，使用各种光刻技术，并采用等离子体和反应离子束进行蚀刻。
实现金刚石量子光子学面临的未来挑战
近年来，研究人员们在生产具有高内在光学质量和高质量色心的钻石方面取得了重大进展，并使许多新的和现有的先进光子学技术成为了可能。
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