[发明专利]基于单光路激发多量子点技术的量子电流互感器

权利要求书

1.一种基于单光路激发多量子点技术的量子电流互感器，其特征在于，包括有外壳（1）、光纤量子传感器（2）以及量子检测系统（3）：

所述光纤量子传感器（2）包含一传感光纤（21），所述传感光纤（21）上间隔分布有若干组金刚石NV色心（22）；

所述外壳（1）包含一环形腔，所述传感光纤（21）环绕安装在环形腔内，且所有金刚石NV色心（22）距离环形腔的中心轴的距离一致；

所述传感光纤（21）的一端与量子检测系统（3）连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于单光路激发多量子点技术的量子电流互感器，其特征在于：所述量子检测系统包含激光源（31）、声光调制器（32）、双色片（33）、滤波片（34）、光电探测器（35）、终端（36）以及光纤耦合器（37），所述光纤耦合器（37）与传感光纤（21）连接，所述激光源（31）产生触发激光，触发激光经过声光调制器（32）调制为脉冲光，脉冲光经双色片（33）反射后再经光纤耦合器（37）进入传感光纤（21）中，金刚石NV色心（22）受激产生荧光信号，部分荧光信号沿着原光路返回，穿过双色片（33）以及滤波片（34）后被光电探测器（35）采集，最终由终端（36）对采集的荧光信号进行分析计算。

3.根据权利要求1所述的一种基于单光路激发多量子点技术的量子电流互感器，其特征在于：所述光纤量子传感器（2）还包含微波传输线（8），所述微波传输线（8）在每个金刚石NV色心（22）处绕成微波线圈，所述量子检测系统（3）还包含微波发生单元（38），所述微波发生单元（38）与微波传输线（8）连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于单光路激发多量子点技术的量子电流互感器，其特征在于：所述外壳（1）包括圆筒体（11），所述圆筒体（11）的一端开口，另一端中部开设有导体通道口，所述导体通道口的里侧设置有绕线筒（12），所述绕线筒（12）的表面分布有若干组定位卡件（121），从绕线筒（12）的端面视角看，所有定位卡件（121）均布在同一圆周上。

5.根据权利要求4所述的一种基于单光路激发多量子点技术的量子电流互感器，其特征在于：所述传感光纤（22）缠绕在绕线筒（12）上，且每个金刚石NV色心（22）均位于一个定位卡件（121）位置处。

6.根据权利要求5所述的一种基于单光路激发多量子点技术的量子电流互感器，其特征在于：所述定位卡件（121）包含一光纤探头容置腔（1212），所述光纤探头容置腔（1212）呈弯曲弧形。

7.根据权利要求1所述的一种基于单光路激发多量子点技术的量子电流互感器，其特征在于：所述外壳（1）上设置有线缆拉直定心机构，所述线缆拉直定心机构用于将待测载流导体拉直并使其位于环形腔的中心轴线上。

8.根据权利要求1所述的一种基于单光路激发多量子点技术的量子电流互感器，其特征在于：所述环形腔内上设有一大一小的两个同心的磁屏蔽环（5），所述光纤量子传感器（2）布设于两个磁屏蔽环（5）之间区域。

9.根据权利要求1所述的一种基于单光路激发多量子点技术的量子电流互感器，其特征在于：所述金刚石NV色心（22）的数量为4n个，其中n为正整数。

10.根据权利要求1所述的一种基于单光路激发多量子点技术的量子电流互感器，其特征在于：所述金刚石NV色心（22）位于传感光纤（21）的纤芯内部或者位于传感光纤（21）纤芯外围的倏逝波透射区间内。