非线性误差是基于Faraday效应的干涉式数字闭环光纤大电流传感器基本测量准确度的主要影响因素。考虑到传感光路中偏振交叉耦合、圆偏振态不理想等因素的影响，计算了与调制信号同频的干涉信号，得到了闭环反馈相移与被测电流之间的非线性跟踪关系。仿真结果表明：传感光纤线性双折射、1/4波片方位角及相位延迟误差、相位调制器输出尾纤偏振串音是光纤大电流传感器产生非线性误差的主要原因。需根据被测电流的动态范围相应提高相位调制器输出尾纤耦合及熔接对轴精度。通过求解光纤敏感环微分模型方程，提出了波片参数与椭圆双折射光纤拍长-螺距比的匹配条件，实现了传感器对Faraday效应的线性响应，降低了椭圆偏振传感信号造成的非线性误差。实验结果表明：采用参数匹配的1/4波片后，在6~500 kA范围内，传感器比例因子随被测电流的变化量为0.2%，相比于理想1/4波片降低了一个数量级。

提升数据处理能力是实现光纤电流传感器（FOCS）在微弱电流检测领域中应用的重要支撑。针对独立成分分析（ICA）算法对信源数量的要求和变分模态分解（VMD）对冲击噪声处理能力不足的问题，采用优化参数的变分模态分解与独立成分分析联合算法（OVMD-ICA算法），提升微弱电流检测能力。首先，在分析全光纤电流传感器输出信号的特征和噪声特性的基础上，以能量谱熵为目标函数，采用捕食者算法（HPO算法）获取模态参数K和二次惩罚因子α，完成变分模态分解。然后，通过设置相关系数阈值，对各模态函数分类并构建虚拟通道，以满足ICA对信源数量的要求，并采用FastICA算法实现盲源分离。最后，通过对比实验确定了该方法的有效性，发现采用所提方法能够实现3 mA微弱电流的识别检测。

采用全光纤电流传感器实现微弱电流检测，可以拓展光纤传感技术在微弱磁场检测领域的应用。在分析全光纤微电流传感器的基本原理和主要光路结构的基础上，从增加光路循环次数、提高传感光纤性能、降低系统噪声三个方面，综述了全光纤微电流传感的最新研究成果及存在问题，并展望了全光纤微电流传感器未来发展趋势。

针对传统有源电磁式互感器易饱和、稳定性与抗干扰能力差、安装受限等问题，本文基于Faraday磁光效应，设计了一种无源全光纤电流互感器，通过旋光角来测量被测电流；设计互感器以HB Spun光纤作为传感元件，无饱和现象，可用于大电流测量；利用光学互易回路，消除光路中温度、光纤缺陷等因素对旋光角测量的干扰；采用反射式光路将电场引起的旋光角放大4倍，实现小电流的精确测量；传感元件采用柔性传感光纤环结构，形状可变，适应复杂空间内电流的测量。对比了不同圈数的柔性光纤传感环与标准电流互感器的测量精度，结果表明，本文设计的光学互易回路可以消除温度对电流测量的影响，全光纤电流互感器在-5 ℃～70 ℃全温度范围内精度为0.5，可实现小电流的精确测量。

研究了直流光纤电流互感器(DC FOCT)谐波测量误差的产生机理及性能改善方法, 建立了互感器闭环信号检测系统和滑动平均输出滤波器的离散域数学模型, 对互感器的频率响应特性进行了仿真分析。研究表明, 闭环信号检测系统的前向增益和输出滤波器的阶数是影响谐波电流测量准确度的主要因素; 在闭环稳定的前提下增大前向增益, 同时降低输出滤波器的阶数, 可有效减小谐波电流的测量误差。搭建了DC FOCT谐波电流测量误差测试平台, 实验结果表明, 在50~1200 Hz范围内, 样机测量误差不超过0.5%, 带宽大于10 kHz。

分析了实验室瞬态X射线产生的系统电磁脉冲(SGEMP)效应测试所面临的技术问题，提出了解决方法、措施以及实验室模拟瞬态X射线的SGEMP模拟试验方法。通过电子屏蔽、电磁屏蔽、光电隔离、信号对称提取等特殊技术处理，解决了SGEMP效应模拟试验方法和测量系统抗X射线、抗电磁辐射等技术问题，并在大型瞬态X射线模拟源上，测出了瞬态X射线辐照时金属腔内线缆的SGEMP效应波形及幅值。

研制了一种用于磁绝缘传输线(MITL)电流测量的差模式B-dot探头; 利用PSpice商用软件和标定实验数据，建立了该探头等效电路模型，给出了探头系统传递函数，并分析了探头频率响应特性。计算结果表明，该探头对于被测信号大于2.5 MHz频率分量部分的相频响应基本保持不变，而幅频响应曲线呈较好的直线性。该探头已用于强光一号1.0 m长、2 cm阴阳极间隙的同轴型MITL电流传输特性研究实验，并获得了较好的测量波形。测量结果表明：短路负载条件下，传输线沿线不同位置B-dot 电流测量结果基本相同，峰值电流约1.0 MA、峰值时间约125 ns。即传输线沿线电流损失几乎可以忽略，该实验结果与短路负载MITL工作特性理论较好地吻合。

为了实现辐射探测中对微弱电流信号的实时准确测量，设计了一套微弱电流测量系统。介绍了系统的工作原理，及I-V转换和放大单元的低噪声抗干扰设计、∑-△模数转换技术和单片机程序的设计。系统通过USB与计算机进行通信，计算机应用软件可以完成采集频率和量程控制、数据处理、显示和存储等功能。经过验证，该系统能满足10-13~10-3A的大动态微弱电流测量，分辨力为四位半,能自动量程判断，具有较高的精度和稳定性，已成功应用于辐射探测实验。

A novel fiber optic Fabry-Perot (F-P) current sensor is developed based on magnetic fluid as the medium in F-P interference cavity. A signal demodulation method based on slanted fiber Bragg grating (FBG) wavelength measurement system is proposed. Theory and principle of electromagnetic-controlled refractive index of the magnetic fluid is described, as well as the structure of the sensor system. Preliminary experiments are carried out, and the results indicate that there is a fairly good linearity of the measurement characteristic. The thickness of magnetic fluid film and initial concentration will affect the measurement results.

两电流产生的电磁力使等腰三角形悬臂梁变形,从而导致安装在悬臂梁两边的光纤布拉格光栅的布拉格波长漂移.通过检测两个布拉格光栅的波长漂移差,得到被测电流.双光纤布拉格光栅通过补偿温度效应,解决了光纤布拉格光栅传感器的交叉敏感问题.垂直放置的等腰三角形悬臂梁,确保光纤光栅在传感过程中不出现啁啾现象,又避免了自身重量和导线重量对测量结果的影响,从而减少了测量误差.该系统传感灵敏度为0.097nm/A,与理论值的相对误差为3.38%,结果表明该传感器结构是可行的.