随着电网容量的不断增加,传统的电流传感器已经逐渐无法满足现实需求。新型的全光纤电流传感器由于抗电磁干扰、装配灵活、安全性高、易维护、成本低等方面的优势,展现出巨大的发展潜力,但是其同时也存在电流灵敏度低和信噪比低的两个技术瓶径。本论文针对光纤电流传感器的两个技术瓶颈开展研究工作:主要是在循环结构中,加入反射结构配合单偏振检测减少环境干扰,放大法拉第效应提高电流灵敏度,主要内容包括以下三个方面:1、鉴于现有光纤电流传感器实用化瓶颈——电流灵敏度低的问题,以普通单模光纤构成光纤环作为传感介质,让光多次通过光纤环使得法拉第旋光效应倍增,提高电流测量的灵敏度。在此基础上,利用脉冲光具有可时分复用的特点,提出一种可检测多路电流的光纤电流传感器设计方案。理论和实验结果证实了多通道光纤电流传感器可实时测量和互不串扰的可行性。2、鉴于现有光纤电流传感器另一实用化瓶颈——系统信噪比低、抗干扰能力差的问题,在循环结构光纤电流传感器的基础上,加入法拉第反射镜,并改用单偏振检测法,有效地抑制了光纤的随机双折射导致的信号不稳定。理论和实验都证明了该方法的可行性。3、针对普通单模光纤的随机双折射,利用向量和付里叶分析导出偏振模色散的差分群时延。在弱随机双折射条件下,提出各色散分量的退耦合近似,利用高斯统计和线性相位近似求出偏振退相关的普遍公式。这套简单的近似理论,绕开了求解随机微分方程的Stratonovich积分法,避免数学处理的复杂性。在此基础上,给出了退偏效应对光纤传感器信号测量的修正和光纤传感器信号不稳定的定性分析。