0 引言
    近30年来，基于法拉第旋光效应的光纤电流传感器（OFCS）一直是研究热点[1]，其主要优点包括动态范围大、抗电磁干扰、本征绝缘和带宽高等[2]，已经被应用于高压变电站的电力传输计量[3]、电解铝行业的过程控制及保护[4]与城市轨道交通系统中埋地金属管道的腐蚀防护[1]等。其中，埋地金属管道（如输油管道、输水管道和天然气管道）的传输电流通常被称为杂散电流。由于杂散电流的大小与埋地金属管道的腐蚀状态密切相关，通过对杂散电流进行测量可为埋地金属管线的腐蚀状态评估提供新手段[5，6]。
    由于地铁系统通常将走行轨作为机车牵引电流的回流通道，当走行轨与地之间绝缘不充分时，必然会有部分牵引电流泄漏至大地形成杂散电流，包括一次杂散电流和二次杂散电流。一次杂散电流可由地铁排流网系统收集，最终返回牵引变电所负母极，对埋地金属管道没有影响。而未被地铁排流网系统收集的杂散电流会形成二次杂散电流，如果流入埋地金属管道将会导致管道的电解腐蚀。OFCS作为一种无源和耐腐蚀的传感器，是实现二次杂散电流测量的选项之一，根据检测信号的不同，OFCS可分为偏振调制式[1，2]和相位调制式[3，4]两种。与相位调制式OFCS相比，偏振调制式OFCS具有光学结构简单和成本低等优势，已经被应用于二次杂散电流的测量，称为杂散电流传感器[1]。在实际应用中，杂散电流传感器的主要问题是存在温度敏感性，即温度扰动诱导的线性双折射会严重削弱传感器性能。目前有两种有效的抑制方法：第一种方法是应用退火光纤作为传感光纤[7]，但退火光纤容易损坏；另一种方法是采用旋转高双折射光纤作为传感光纤[8，9]，但这类光纤存在制造成本高[10]等问题。基于此，本文提出一种基于全边圆柱螺旋光纤的杂散电流传感器，在敏感环路中，传感光纤沿着预先规划的圆柱螺旋路径绕制，据此产生圆双折射以抑制线性双折射。

4 结束语
    本文提出基于全边圆柱螺旋光纤的杂散电流传感器，基于几何旋光效应推导敏感环路的琼斯矩阵，建立杂散电流传感器的输出表达式，在TLB为0°~1000°的范围内，应用GA对敏感环路的结构参数进行优化，优化结果包括：Len=1024mm、Len'=876mm、κ=35和κ'=28，通过温度实验对所述传感器的性能进行测试，测试结果表明，所述传感器的测量误差不大于0.4%，可以适用于地铁杂散电流测量。本文取得的研究成果还可以为相位调制式和偏振调制式OFCS的温度诱导线性双折射抑制和消除提供参考。