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本論文首先闡述了基于智能電網的光纖電流傳感器的分類和發展現狀，之后利用瓊斯矩陣理論分析了基于磁光晶體釔鐵石榴石（YIG） 的光纖電流傳感器系統，說明了在光纖電流傳感器中加聚磁環的作用。并在此基礎上提出兩種基于磁光晶體的光纖電流傳感器的傳感頭的設計方案。制作并測試了其中一種傳感頭，說明此傳感頭對于測量高壓電流有效果，但是由于自身材料特性的限制，測量的范圍不夠大，所以目前用于實際的高壓電力系統中還有一定困難。
由于磁光晶體光纖電流傳感器的缺陷，本論文又利用瓊斯矩陣理論分析了全光纖電流傳感器，提出一種反射式的全光纖電流傳感器系統的結構，并且實際制作和測量了該系統。全光纖電流傳感器能用來測量高壓電流，尤其采用扭曲纏繞光釬傳感頭的方法抑制光纖線雙折射。為今后更進一步研究全光纖電流傳感器奠定一些基礎。
本論文還系統研究了用于有源型光纖電流傳感器中的光伏能量轉換器，它實際上是一種單結光伏電池。不僅理論分析了光伏電池的基本原理，而且給出了光伏能量轉換器的外延層結構和半導體器件的結構。在此基礎上，詳細說明了該轉換器的工藝制作過程，并測試了制作的樣品，在輸入光功率為200mW 時，光電轉換效率達到20.7%。
最后，本論文提出一種聚光的色散型光伏太陽能電池的系統設計。它的主要思想是將廣譜太陽光色散成多個窄譜，然后利用對不同波長敏感的單結光伏電池來吸收。因為單結電池制作簡單，而且容易針對特定波段進行優化，所以這個方案很有前景。
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