1.一种基于补偿线圈的地铁/煤矿杂散电流光纤传感器闭环控制装置，其特征在于：该装置包括宽带光源(1)、光纤环形器(2)、偏振分束器(3)、补偿线圈(4)、传感线圈(5)、法拉第旋转镜(6)、载流导体(7)、磁场发生器(8)、第一光电探测器(9)、第二光电探测器(10)和控制单元(11)；宽带光源(1)与光纤环形器(2)的端口(21)连接，光纤环形器(2)的端口(22)与偏振分束器(3)的端口(31)连接，偏振分束器(3)的端口(32)与补偿线圈(4)连接，补偿线圈(4)与传感线圈(5)连接，传感线圈(5)和法拉第旋转镜(6)连接，载流导体(7)穿过传感线圈(5)，磁场发生器(8)穿过补偿线圈(4)，第一光电探测器(9)的端口(91)与光纤环形器(2)的端口(23)连接，端口(92)与控制单元(11)的端口(111)连接，第二光电探测器(10)的端口(101)与偏振分束器(3)的端口(33)连接，端口(102)与控制单元(11)的端口(112)连接，控制单元(11)的端口(113)连接磁场发生器(8)。

2.根据权利要求1所述的一种基于补偿线圈的地铁/煤矿杂散电流光纤传感器闭环控制装置，其特征在于：所述光纤环形器(2)的端口(21)与(22)之间的光路具备单向性，且对光路的消光比没有要求；端口(22)与(23)之间的光路具备单向性，且光路的消光比≥30dB。

3.根据权利要求1所述的一种基于补偿线圈的地铁/煤矿杂散电流光纤传感器闭环控制装置，其特征在于：所述偏振分束器(3)的端口(31)的慢轴与端口(32)的慢轴对准，端口(31)与(32)之间光路的消光比≥30dB；端口(33)的慢轴与端口(32)的快轴对准，端口(33)和(32)之间光路的消光比≥30dB。

4.根据权利要求1所述的一种基于补偿线圈的地铁/煤矿杂散电流光纤传感器闭环控制装置，其特征在于：所述补偿线圈(4)和传感线圈(5)均采用高双折射旋转光纤绕制而成。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种基于补偿线圈的地铁/煤矿杂散电流光纤传感器闭环控制装置，其特征在于：所述法拉第旋转镜(6)包括法拉第旋转器和平面镜，从传感线圈(5)输出的线偏振光，在其偏振面被法拉第旋转镜(6)的法拉第旋转器旋转22.5°后垂直射向法拉第旋转镜(6)的平面镜，然后经平面镜反射后返回法拉第旋转器，在其偏振面被法拉第旋转器再次旋转22.5°后返回传感线圈(5)。

6.根据权利要求1-4任一所述的一种基于补偿线圈的地铁/煤矿杂散电流光纤传感器闭环控制装置，其特征在于：所述磁场发生器(8)所激发的磁场强度与控制单元(11)从端口(113)输出的控制信号幅值成线性比例关系。

7.一种基于补偿线圈的地铁/煤矿杂散电流光纤传感器闭环控制方法，其特征在于：宽带光源(1)的输出光从端口(21)进入光纤环形器(2)后从端口(22)输出；端口(22)的输出光经端口(31)进入偏振分束器(3)，在端口(31)至(32)之间的传输光路中形成线偏振光，从端口(32)输出；从端口(32)输出的线偏振光进入补偿线圈(4)，其偏振面在磁场发生器(8)所激发磁场的作用下发生第1次旋转后进入传感线圈(5)；进入传感线圈(5)的线偏振光，其偏振面在载流导体(7)上被测电流所激发磁场的作用下发生第2次旋转后进入法拉第旋转镜(6)；进入法拉第旋转镜(6)的线偏振光，其偏振面旋转45°后返回至传感线圈(5)；返回至传感线圈(5)的线偏振光，其偏振面在载流导体(7)上被测电流所激发磁场的作用下发生第3次旋转后返回至补偿线圈(4)；返回至补偿线圈(4)的线偏振光，其偏振面在磁场发生器(8)所激发磁场的作用下发生第4次旋转，从端口(32)返回至偏振分束器(3)；从端口(32)返回的线偏振光被偏振分束器(3)分解成两束偏振正交的光分量，一束光分量从端口(31)输出，经端口(22)至(23)之间的传输光路到达端口(91)，然后进入第一光电探测器(9)，另一束光分量从端口(33)输出，经端口(101)进入第二光电探测器(10)；第一光电探测器(9)和第二光电探测器(10)分别检测输入光信号，检测结果分别从端口(92)和(102)输出，分别经端口(111)和(112)进入控制单元(11)；在控制单元(11)中，对第一光电探测器(9)和第二光电探测器(10)的检测结果进行解算，控制单元(11)根据解算结果形成控制信号，控制信号从端口(113)输出至磁场发生器(8)，磁场发生器(8)产生相应的磁场，并控制补偿线圈(4)内线偏振光的偏振面的第1次和第4次旋转。

8.根据权利要求7所述的一种基于补偿线圈的地铁/煤矿杂散电流光纤传感器闭环控制方法，其特征在于：在控制单元(11)中，对第一光电探测器(9)和第二光电探测器(10)的检测结果进行解算，解算步骤如下：(1)定义从端口(32)输出的线偏振光经补偿线圈(4)和传感线圈(5)后到达法拉第旋转镜(6)的平面镜为正向传输，线偏振光经法拉第旋转镜(6)的平面镜反射后经传感线圈(5)和补偿线圈(4)返回端口(32)为反向传输；正向传输时补偿线圈(4)和传感线圈(5)的琼斯矩阵分别假设为J1z和J2z，反向传输时补偿线圈(4)和传感线圈(5)的琼斯矩阵分别假设为J1n和J2n，即：上式中，κ为线偏振光的偏振面发生第2次和第3次旋转的旋转角度，μ为线偏振光的偏振面发生第1次和第4次旋转的旋转角度；宽带光源(1)的输出光经光纤环形器(2)、偏振分束器(3)后形成一束线偏振光从端口(32)输出，这束线偏振光的光矢量为Ein＝[E；0]，其中E表示偏振光矢量的振幅；法拉第旋转镜(6)的琼斯矩阵假设为Jm，即：综上所述，利用琼斯矢量法可获得返回至端口(32)的线偏振光的光矢量Eout表达式，即：

Eout是两行一列的矢量，Eout(1)表示矢量在慢轴上的分量振幅，Eout(2)表示矢量在快轴上的分量振幅；

(2)返回至端口(32)的线偏振光被偏振分束器(3)分解为两束偏振正交的光分量，这两束光分量分别由第一光电探测器(9)和第二光电探测器(10)进行检测，第一光电探测器(9)和第二光电探测器(10)的检测结果，即光功率分别假设为P1和P2，由Eout的表达式可知：(3)控制单元(11)对第一光电探测器(9)和第二光电探测器(10)的检测结果，即光功率P1和P2进行解算，得到解算结果f。

9.根据权利要求8所述的一种基于补偿线圈的地铁/煤矿杂散电流光纤传感器闭环控制方法，其特征在于：在步骤(3)中，解算结果f如下所示：

上式中，f为控制单元(11)的解算结果，P1为第一光电探测器(9)的检测结果，即光功率，P2为第二光电探测器(10)的检测结果，即光功率，κ为线偏振光的偏振面第2次和第3次旋转的旋转角度，μ为线偏振光的偏振面第1次和第4次旋转的旋转角度。