氮-空位(NV)色心是金剛石中一種常見的發光缺陷，其具有明亮而穩定的發光性質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揮著巨大作用，通過與各種超分辨成像顯微鏡結合，實現了對NV色心的納米級分辨率成像，可以進一步實現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部產生和擴散缺陷。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生空位，然后以較低的能量產生脈沖序列以局部退火鉆石。

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