[发明专利]量子互感器及电流检测方法

权利要求书

1.一种量子互感器，包含前端、后端、绝缘子以及连接于前端与后端之间的传输线路，所述绝缘子包含用于安装传输线路的绝缘通道，其特征在于，所述后端包含供能激光模块以及处理单元，所述前端包含前端光路模块、光电池模块、激励激光模块以及若干固态自旋量子探头；

其中，所述供能激光模块用于输出供能激光，所述处理单元用于数据处理及分析；

其中，所述前端光路模块用于前端内各类光信号的调节及传输，所述光电池模块用于将供能激光转化为前端电能并为前端的用电器件供电，所述激励激光模块用于产生激励激光，所述固态自旋量子探头用于感知外界环境并在激励激光的作用下产生反馈荧光。

2.根据权利要求1所述的量子互感器，其特征在于，用于从激励激光模块向固态自旋量子探头传输激励激光的光路长度不大于5m。

3.根据权利要求1所述的量子互感器，其特征在于，所述供能激光的波长区间为800~1100nm。

4.根据权利要求1所述的量子互感器，其特征在于，所述前端还包含微波模块，所述微波模块用于输出作用于固态自旋量子探头的激励微波。

5.根据权利要求1所述的量子互感器，其特征在于，所述前端还包含光回收模块，所述光回收模块用于回收前端内的无用光信号并通过光电池模块将其转化为前端电能。

6.根据权利要求1所述的量子互感器，其特征在于，所述传输线路包含一光纤，在前端与后端二者之间传输的光信号均通过此光纤进行传输。

7.根据权利要求1所述的量子互感器，其特征在于，所述处理单元包含光电探测模块和主机，所述光电探测模块用于采集反馈荧光并转化为电信号输出，所述主机对光电探测模块输出的电信号进行处理分析。

8.根据权利要求1所述的量子互感器，其特征在于，所述处理单元包含光接收机以及主机，所述前端还包含光电探测模块以及光发送机，所述光电探测模块用于采集反馈荧光并转化为电信号输出，所述光发送机用于根据光电探测模块输出的电信号生成对应的调制光信号，所述光接收机用于接收并解调调制光信号，所述主机用于对光接收机解调输出的信号进行处理分析。

9.根据权利要求1所述的量子互感器，其特征在于，所述固态自旋量子探头具备2n个探测位，且所有探测位均匀分布在一虚拟圆周上。

10.根据权利要求1所述的量子互感器，其特征在于，所述前端还包含电磁屏蔽室，位于前端的部分或所有通电设备安装于电磁屏蔽室内，所述固态自旋量子探头位于电磁屏蔽室的外侧。

11.根据权利要求1所述的量子互感器，其特征在于，所述前端还包含磁屏蔽环，所述固态自旋量子探头位于磁屏蔽环内侧。

12.根据权利要求1所述的量子互感器，其特征在于，所述前端还包含聚磁器，所述固态自旋量子探头位于聚磁器的聚磁气隙内。

13.根据权利要求12所述的量子互感器，其特征在于，所述聚磁器上还配设有反馈调节线圈，所述光电池模块包含反馈电源单元，所述反馈调节线圈用于调控聚磁气隙内的磁场强度，所述反馈电源用于为反馈调节线圈供电以产生调节磁场。

14.一种电流检测方法，其特征在于，应用了如权利要求1-13任一项所述的量子互感器，包含以下步骤：

S1、将前端置于电网高压侧，将后端置于电网低压侧；

S2、从电网低压侧向电网高压侧传输供能激光；

S3、供能激光在电网高压侧被转化为高压侧电能，激励激光模块利用此电能通电并产生激励激光；

S4、固态自旋量子探头感知通电导体产生的磁场并在激励激光的作用下产生反馈荧光；

S5、对反馈荧光进行收集及分析计算得到待测量。

15.根据权利要求14所述的一种电流检测方法，其特征在于，检测过程中，前端与后端之间无电信号的传输。