与传统电磁式电流互感器相比，基于法拉第效应的光纤电流传感器有许多明显的优点，因而获得了广泛的研究。萨尼亚克(Sagnac)环形电流互感器是在干涉式光纤陀螺结构上发展起来的一种互感器结构。外界环境的振动因素是抑制Sagnac光纤电流互感器的最重要因素之一。为了消除振动对电流互感器测量结果的影响，给出了一种新型的光纤电流互感器免疫方案，其基本原理是增加外部闭环线圈来补偿所受振动影响。利用琼斯矩阵对此种光纤电流互感器结构进行了详细的理论分析。理论分析及实验结果均能证明此种方案可以完全消除电流互感器在实际环境中所受振动因素的不利影响。为高精度Sagnac干涉式光纤电流互感器的实现提供了可行的解决方法。

针对实际应用中由于光纤电流互感器 λ/4波片误差容限较小导致标度因数不稳定的问题，提出了一种标度因数补偿的新方法，该补偿方法大大提高了波片的误差容限，从而有效地提高了光纤电流互感器的标度因数稳定性。通过理论分析，给出了 λ/4波片的理论模型，分析了要得到 0.2%及 0.01%的标度因数精度所要求的波片的对轴角度误差和相位延迟误差容限。应用峰值分割法对波片误差容限进行了补偿，结果表明，同补偿前的数据相比，当标度因数精度分别为 0.2%和0.01%时，补偿后的对轴角度误差和相位延迟误差容限分别提高了约 4.7倍和11倍，因此对于这两个不同的精度，光纤电流互感器的标度因数稳定性也同时分别提高了约 4.7倍和 11倍。并且从数值上可以看出，所需的标度因数精度越高，补偿效果越明显。通过应用峰值分割法进行补偿，有效地减少了光纤电流互感器的标度因数不稳定性带来的测量精度误差。

针对泵浦偏振态对高精度光纤陀螺掺铒光纤光源平均波长稳定性产生影响的问题，设计了掺铒光纤光源泵浦消偏的结构，该结构采用 Lyot光纤消偏器来对泵浦光进行消偏，理论分析了该结构中 Lyot消偏器结构参数的选取。实验验证了掺铒光纤光源的波分复用器具有偏振特性，会影响掺铒光纤光源平均波长稳定性，采用设计的泵浦消偏结构可有效消除波分复用器具有的偏振特性。在光源结构已被优化，只考虑泵浦偏振态对光源平均波长稳定性影响的情况下，对温箱中的光源进行对比实验，结果表明，对偏振态未加任何控制的掺铒光纤光源平均波长稳定性为 77 ppm，采用泵浦消偏结构的光源平均波长稳定性为 4 ppm，即本文设计的泵浦完全消偏结构使得掺铒光纤光源平均波长稳定性得到了显著提高。

A kind of highly birefringent quinquangular-core photonic crystal fiber (Q-PCF) structure is proposed and analyzed by full-vector finite element method (FEM). The modal field, effective index, and birefringence properties are investigated. From the numerical results, it is found that the birefringence of the new polarization-maintaining PCFs is at least five times larger than that of the standard highly birefringent hexagonal PCFs (H-PCFs) with the same hole pitch, hole diameter, and whole hole area as that of the new PCFs at 1 550 nm. Moreover, the modal field of the new PCFs could be better restricted than that of the standard highly birefringent H-PCFs; hence, the loss of fibers could be reduced.

高压变电站中用于电力系统电流测量的全光纤电流传感器由于具有传统电流互感器无法比拟的优点，具有广阔的应用前景。Sagnac 环形电流互感器是在干涉式光纤陀螺结构上发展起来的一种互感器结构。由于基于Sagnac 干涉仪技术的光纤陀螺的实用化，用此技术来实现 Sagnac 环形电流互感器的实用化成为电流互感器的热点。本文首先介绍了Sagnac 环形电流互感器的基本原理和结构，通过建立电流互感器的光学矩阵模型推出了电流互感器的基本公式，然后综述了其发展过程，研究成果以及存在的主要问题，重点讨论了温度漂移和温度稳定性。