电能是我们生活生产中利用最普遍的能源形态之一,由于其来源广泛、便于运输、存储与使用,使电能成为能源与当今人类活动交互的枢纽。特别是当今智能电网的建设,对电网的输送和测量提出了更高的要求,高压大电流的测量手段将面临严峻的考验。光纤电流传感由于具有抗电磁干扰、动态范围大、绝缘性等优势而成为工业电流测量的有效技术。本论文总结了光纤电流传感传技术发展与现状,由于基于偏振旋转反射式的光纤电流传感(PRRI-FOCS)具有精度高、测量范围大、稳定性好等优势,而以此为研究对象。在实现PRRI-FOCS的基础上,特别针对目前光纤电流传感温度性能与稳定性方面欠佳等问题,设计了一种特殊高双折射旋转光纤并用该光纤实现了FOCS。经测试表现采用该光纤实现的光纤电流传感有望广泛应用于电力工业中的电流测量。本论文主要对基于偏振旋转反射式的光纤电流传感的设计与实现以及关键技术展开论述,主要包括以下几个方面：(1)建立了基于偏振旋转反射式光纤电流传感的光路数学模型,并利用该模型分别分析了五种工艺误差因素对归一化传感强度的影响。(2)进行了基于数字闭环调制解调技术的偏振旋转反射式光纤电流传感器系统的硬件、软件设计,对信号的调制解调原理、调制系数增益自动补偿进行了详细的介绍并采用FPGA实现了其功能。最终实现了该光纤电流传感并搭建了光纤电流传感的测试平台。(3)利用光路理论模型分析了利用光纤型λ/4波片的温度特性对Verdet常数温度漂移影响的补偿作用。分析得出光纤的Verdet常数和PRRI-FOCS中的基本情况后,讨论了波片延迟度可偏离的范围,不超过15°为宜；根据理论计算首次得出,只有温度特性适当的双折射光纤波片才可对Verdet常数的温度漂移响具有较好的补偿作用,其高双折射光纤的1/ρ0(dρ/dt)的值在-6×10-4℃～-2×10-4℃-1的范围时比较合适。(4)设计了一种特殊的旋转高双折射光纤,并采用加热和扭转现有商业光纤的方式制作了该光纤。相比十传统光纤,该光纤集成了光纤λ/4波片和传感光纤的功能,采用该光纤制作了电流传感环并对其制作过程与工作原理进行了详细的分析。在-40℃-70℃温度范围内该光纤传感环表现出的误差在±0.5%范围内的精度以及线性度非常好的温度相关性(相对传感强度漂移量：0.008%/℃)。进行简单的温度补偿工作后,采用该特殊光纤实现的FOCS在较大的电流和温度范围内可实现误差在±0.1%范围内的精度。(5)设计了一种基于两种不同温度性能传感环的免温度补偿型光纤电流传感,传感环分别采用特殊旋转椭圆纤芯和熊猫型高双折射光纤制作。对所设计的传感原型和测量原理进行了描述,并对其进行了测试.在额定2000A以上的电流以及-40℃-70℃温度范围内可以获得±0.2%范围内的精度表现。