磁流体是一种具有磁性的纳米材料，它具有液体的流动性和光学性质可调谐的特点，是一种新型的光学功能材料。本论文主要研究纳米磁流体的相关光学性质，并探讨其在光子器件上的应用。 了解磁流体的折射率是将其应用在光学领域的重要前提，我们发展了一种“光纤端面后向反射法”来测量磁流体的折射率，这种方法的优点是：简便、快速、可有较好的精确度和灵敏度(取决于有关参数)、没有磁流体折射率极大值的限制要求，等等。实验研究了磁流体的折射率与浓度和温度的关系，发现它们之间都是呈线性关系，由实验结果得出磁流体的热光系数约为-2.4×10<’-4>℃<’-1>，这些结论对磁流体的光学应用具有较大的参考价值。 由于磁流体的吸收系数相对较大，当激光束照射到磁流体上时，它会吸收一部分激光能量，这对其本身的光学性质会有影响。我们研究了磁流体的激光自诱导热光效应。当一个功率适当的激光束通过磁流体时，磁流体的折射率呈现空间非均匀分布，它具有光学透镜的效应，会使激光束发散，并且在远场形成球差干涉环，称为热透镜效应。理论分析和实验研究表明，当入射光功率不太大时，激光束的发散角与入射光功率呈线性关系，而当入射光功率较大时，对流的产生会破坏这种线性关系。实验还发现，外加平行磁场会抑制这种透镜效应，我们通过分析认为，主要有两个物理过程在起作用：磁场诱导质量输运和相分离。另外，我们还初步研究了磁流体热透镜效应在光学限幅上的应用，结果表明，利用磁流体的热透镜效应有可能制出阈值可调的光学限幅器。 磁流体可调谐光学性质非常有利于可调谐光子器件的制作，我们研究了三类可调谐磁流体光子器件：可调谐光栅，可调谐光纤调制器和滤波器。可调谐磁流体光栅是利用外磁场来改变光栅的折射率调制和吸收系数调制，进而实现衍射效率的调节，实验观察到零阶衍射光和一阶衍射的衍射效率比值由10.46变化到0.27。可调谐磁流体光纤调制器是指其调制深度可由外磁场调节。这个调制器是利用磁流体对光纤倏逝场的衰减与外磁场强度有关的原理工作的，我们所制出的调制器的最大调制深度和最快响应时间分别为18％和0.4秒。可调谐磁流体光纤滤波器是通过外磁场来改变长周期光栅外包层的折射率来实现的，在外磁场的作用下，磁流体会发生移动，从而使长周期光栅外包层的折射率发生变化，使其衰减带中心波长发生平移，实验观察到的平移大于7am，开关重复频率达1Hz。