当前量子通讯领域发展日新月异,单光子源是影响通讯安全性的重要因素,然而当下研究的各种单光子源的性能各有优劣。为了探究一种新型的金刚石CeV相关缺陷的单光子源是否存在,以及其可能存在的结构形式和电子结构,本文采用理论计算与实验相结合的方法对铈空位缺陷存在形式和相关性质进行了研究。为验证该相关缺陷能否成为一种发光中心提供理论依据,同时进一步验证其能否成为一种优秀的单光子源,并且应用于量子通讯等领域奠定了理论基础。本文采用第一性原理的方法,利用VASP软件包,对当前研究最为深入的金刚石氮空位（NV）色心进行了计算,确定了电荷转移及其成键情况,进行了能带和能级分析,通过文献对比,证明了计算方法的准确性,为之后的金刚石铈相关缺陷的研究奠定基础。研究了金刚石CeV色心3种可能存在的构型,利用内聚能和形成能的计算,从理论上确定当Ce位于替代位,且旁边存在两个空位的CeV₂结构最为稳定,弛豫后Ce原子位于三空位中心。然后分析了这一稳定结构的电荷转移情况,并计算分析了其能带和态密度结构,通过能级分析确定其可能的荧光波长。之后对金刚石CeV₂色心结构内存在N、Si、B三种杂质原子时,建立了8种不同的共掺杂结构,并将杂质原子放置在结构内的不同位置,通过对结构内聚能的计算,确定了不同杂质原子在金刚石CeV色心内存在的稳定结构;然后对各稳定结构的电子结构进行了计算,通过分析不同共掺杂结构的能带和态密度,确定了不同杂质在金刚石CeV₂色心中存在时,对金刚石CeV₂色心荧光跃迁能级产生的影响,为之后的实验探究制备检测CeV色心提供了理论指导。利用微波等离子化学气相沉积设备（MPCVD）制备了金刚石NV色心,通过荧光检测结果证明了实验方法及相关参数的正确性,为后续制备金刚石CeV色心积累了实践经验。同时我们制定了利用MPCVD制备CeV色心的实验方案,以及相应的操作流程和初步参数,为后续实验制备样品提供指导。