随着光通信和传感技术的快速发展,光纤传感器凭借其抗电磁干扰、成本低、制作过程简单等优点,已经逐渐应用于生物医学、能源勘探、工程监测等领域。磁流体作为一种新型的胶体材料,具有几种独特的光学特性,如折射率可调谐特性、场依存透射特性等。近年来,作为光纤传感器的一个重要分类,将磁流体与光纤传感结构整合在一起制作光纤磁场传感器,已经被广泛的研究。本文基于S锥和磁流体制作了三种结构的光纤干涉型磁场传感器,并对传感结构的干涉谱进行了详细的分析和研究。主要研究工作如下:1.设计了一种基于凹锥级联S锥的强度调制型光纤磁场传感器。传感结构是由熔接机放电制作而成,且通过将传感结构和磁流体封装在毛细管中形成传感头。其中凹锥用于模式激发,S锥用于模式耦合。由于磁流体折射率随磁场强度的增大而增大,透射光谱的强度随之改变,因此实现磁场传感。实验结果表明,当磁场在25Oe-200 Oe内变化时,最大的磁场灵敏度可以达到-0.02336 dB/Oe;当温度从26℃变化到46℃时,最大的温度灵敏度为0.07116 dB/℃。2.设计了一种基于S锥级联突锥的波长调制型光纤磁场传感器。由S锥激发包层模式,突锥耦合包层模式,因而实现模式干涉。通过监测干涉谱的漂移来实现对磁场和温度的传感,同时利用不同波谷间磁场灵敏度和温度灵敏度分别不同,可以解决温度交叉敏感问题。实验结果显示,当磁场在40 Oe-160 Oe的范围变化时,最大的波长灵敏度为-0.03464 nm/Oe;当温度从27℃到45℃变化时,最大的温度灵敏度可达0.04889 nm/℃。3.设计了一种S锥嵌入长周期光栅的强度调制型光纤磁场传感器。利用CO2激光器制作长周期光栅,然后利用熔接机在长周期光栅的中间位置制作了一个S锥结构。将磁流体和传感结构封装,利用模间干涉原理,对传感结构的透射特性进行分析和研究。选择不同的干涉波谷/峰作为监测样本,当磁场在20 Oe-140 Oe的范围内变化时,最大的磁场灵敏度可达-0.036 dB/Oe;当温度在28℃-46℃范围内变化时,最大的温度灵敏度为0.06759 dB/℃。