기설정된 파장의 광을 출력하는 광원; 상기 출력된 광을 수신하여 제1 방향 및 제2 방향으로 형광신호를 방출하는 적어도 하나의 DNV 센터(diamond nitrogen-vacancy center)를 구비하는 다이아몬드 구조체 및 상기 제2 방향으로 방출된 형광신호를 흡수하여 상기 제1 방향으로 재방출하는 적어도 하나의 형광물질을 구비하는 형광 재방출부를 포함하는 형광신호 측정 시스템.

제1항에 있어서, 상기 제1 방향은 상기 방출된 형광신호 및 상기 재방출된 형광신호의 검출 방향이고, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향과 직교하는 방향인형광신호 측정 시스템.

제1항에 있어서, 상기 다이아몬드 구조체는 적어도 하나의 나노 필라(nano-pillar)를 구비하고, 상기 적어도 하나의 나노 필라는 상기 적어도 하나의 DNV 센터를 구비하는 형광신호 측정 시스템.

제3항에 있어서, 상기 형광 재방출부는 상기 적어도 하나의 나노 필라의 양 측면에 구비되어, 상기 제2 방향으로 방출된 형광신호를 흡수하는형광신호 측정 시스템.

제1항에 있어서, 상기 형광 재방출부는 상기 다이아몬드 구조체의 양 측면에 구비되어, 전반사에 따른 도파관(waveguide) 모드를 통해 상기 제2 방향으로 방출된 형광신호를 흡수하는형광신호 측정 시스템.

제1항에 있어서,상기 형광 재방출부는 저굴절률 물질에 상기 형광물질을 혼합하여 형성되는 형광신호 측정 시스템.

제6항에 있어서,상기 저굴절률 물질은 상기 다이아몬드 구조체의 굴절률 보다는 작고 공기의 굴절률 보다는 큰 굴절률을 갖는 물질인형광신호 측정 시스템.

제1항에 있어서, 상기 형광 재방출부는 상기 형광물질의 흡수 쌍극자의 방향을 정렬하는 액정물질(liquid crystal)을 더 포함하는형광신호 측정 시스템.

제8항에 있어서, 상기 액정물질은 상기 형광물질의 흡수 쌍극자의 방향을 상기 제1 방향으로 정렬하는 형광신호 측정 시스템.

제8항에 있어서, 상기 액정물질은 카이랄 액정물질(chiral liquid crystal)인 형광신호 측정 시스템.