集成化、微型化、高性能是新时代传感器的发展方向及发展要求,基于光学技术的光纤传感器相比于传统传感器,具有抗电磁干扰、灵敏度高、体积小等诸多优势,是取代传统传感器的最佳方案。光纤磁场传感突破了传统磁场传感方法电磁干扰等问题的限制,在磁场探测领域展现出了非常大的发展潜力。随着光纤工艺的迅速发展,微纳光纤凭借其特殊的微纳结构,拥有比传统光纤更优越的光学传感特性,因而得到了研究人员的广泛青睐。本论文在对常规光纤磁场传感器改进的基础上,结合磁流体及微纳光纤技术,设计了一种光纤磁场传感系统,具体工作内容包括:1.详细研究了磁流体的光学特性,理论分析了微纳光纤的基本特性及传感原理。通过数学建模及理论推导分析了圆柱形和锥形微纳光纤的模场特性,得到了微纳光纤的倏逝场强度分布规律。为微纳光纤基于倏逝场理论的传感提供了理论依据。2.在理论研究的基础上,论文设计了一种结合微纳光纤技术及磁流体的磁场传感结构,采用化学腐蚀法制作了微纳光纤倏逝场传感元件,利用磁流体作为倏逝场介质,采用了直通式光路对该传感结构性能进行了实验验证,得到了0.02μW/mT的磁场探测灵敏度。3.针对光纤磁场传感器高灵敏度高稳定性的发展要求,论文结合光纤环形腔衰荡技术,采用磁流体-微纳光纤倏逝场磁场传感结构,设计完成了一种高灵敏度、抗光源波动影响的光纤磁场传感系统。在实验过程中,通过理论分析,对实验光路进行了优化,最终实现了灵敏度95.5ns/m T的稳定传感系统。论文从理论研究出发,通过实验验证,提供了一种高灵敏度、高稳定性的光纤磁场传感方案,为光纤磁场传感器实用化研究中灵敏度及稳定性的提高提供了一种新的途径。