为了实现磁场和温度的同时测量,实验制作了基于球形-细芯-球形传感结构的马赫-曾德尔干涉仪。采用将磁流体作为外环境包覆传感结构的方法,进行了双参量的传感研究。外界磁场和温度改变时,磁流体的折射率有规律地变化,可以同时测量磁场和温度,但因消光比差,故在此基础上改良设计了一种球形-多模-细芯-球形传感结构。结果表明,单峰解调方式得到的球形-细芯-球形传感结构的磁场和温度灵敏度分别为-0.0967 nm/mT和0.0667 nm/℃; 改良之后的球形-多模-细芯-球形结构干涉效果好,且磁场和温度灵敏度分别为0.1267 nm/mT和-0.1213 nm/℃,具有低成本、高灵敏度、抗噪、应用性好等特点。该研究可为磁场和温度双参量传感设计提供参考。

磁流体具有优异的磁光特性, 为光纤磁场传感器的实现提供了一种新途径, 经过十多年发展, 已经成为光纤磁传感领域的一个重要研究方向。目前, 已有大量的基于不同结构和原理的磁流体型光纤磁场传感器被相继提出, 且总体上经历了从标量到矢量磁场传感的发展, 文章以该发展脉络为主线, 对磁流体的磁光特性、传感器的实现方法进行梳理和总结, 最后指出当前仍存在的一些问题并进行展望。

研究了在不同强度的外磁场作用下磁流体的弛豫特性。光束垂直于磁场方向透过磁流体样品盒，记录光强随磁场通、断而上升、下降的重复变化情况。结果表明，在相同强度的磁场作用下，磁流体中磁性颗粒的体积分数越大，则光强的下降弛豫时间越小而上升弛豫时间却越大。对于同一样品，场强越大，透射光强的下降弛豫时间和上升弛豫时间就越大，且随着磁场通、断次数的增加，光强的下降弛豫时间和上升弛豫时间逐渐增大，最后趋于稳定值。对研制和改良新型光子学器件具有一定的指导意义。