电磁探测研究在民用无线通信领域和军用国防建设领域均有着重要的意义。传统的电学磁场传感系统使用有源金属线缆进行信号传导,极易干扰被测磁场的分布情况,测量精度较低。而基于磁光晶体的光纤传感系统因其良好的抗电磁干扰能力和高灵敏度、高空间分辨率、大动态范围等特点,在磁场测量领域有着传统方法无可比拟的优势和广泛的应用空间。本文旨在研究新型简便的方法,运用固定牢靠的单一磁光晶体探头同时实现磁场的横向和纵向测量,从而完成对外加磁场的矢量测量。当线偏振入射光通过外部磁场偏置下的磁光晶体时,由于法拉第效应和磁致线性双折射效应的共同作用,出射光偏振态将发生椭圆变化。通过测量出偏振态改变量的大小,即可实现外加磁场的矢量测量。由于基于磁光晶体的光纤磁场矢量测量对于输入光的线性偏振要求以及输出光偏振态的精准测量要求都十分严格,因此在进行具体实验前,本文首先设计了一种基于TMS320F2812DSP芯片的高速偏振态控制系统,以便用于后续实验。随后,在理论研究的基础上,本文介绍了利用磁光晶体探头进行全光纤光路单方向磁场测量的操作方法,并采用直接测量光强度的实验方案验证了利用磁光晶体进行磁场测量的可行性和准确性,同时,采用调制解调的实验论证了该技术可有效提高测量灵敏度；最后,通过数学推导和仿真结果分析验证了利用磁光晶体探头进行磁场矢量测量的可行性,并介绍了具体实验操作步骤和数据校正方法。