表面等离子体共振是发生在金属和介质界面上的电子密度振荡现象,等离子体模的有效折射率对金属表面的材料折射率变化极其敏感。光子晶体光纤因其灵活的结构设计及独特的传输特性,已经成为了一种非常成熟的光信号传输介质。基于表面等离子体共振的光子晶体光纤传感器因其结构简单、灵敏度高及可进行远程实时传感等优势,而被广泛地应用于医疗诊断,生物化学,温度监控及食品安全等领域。本文从光纤结构创新、易于实现及提高传感器灵敏度的角度出发,对D型光子晶体光纤表面等离子体共振传感器的传感性能进行了研究并优化设计。主要内容包括:1.介绍了表面等离子体共振的基本理论,并对目前基于表面等离子共振传感器的研究现状进行了归纳总结。提出了一种可对低折射率物质进行检测的光子晶体光纤表面等离子体共振传感器模型,分析了传感器结构对折射率传感的影响,优化了光纤结构参数及镀金厚度。最终获得了灵敏度及分辨率较高的光子晶体光纤表面等离子体共振传感器。应用有限元法进行了数值模拟,仿真结果表明在1.18～1.30的较宽折射率范围内,传感器可工作在波长范围为2020～3036 nm的近红外和中红外区域。当待测分析物折射率处于1.23到1.30范围时,传感器的工作在2135～3036 nm波段,可获得光谱灵敏度的平均值高达11650 nm/RIU。当待测分析物折射率在1.29到1.30之间变化时,该传感器的工作在2648～3036 nm的中红外波段,同时可获得最大光谱灵敏度和分辨率分别为38800 nm/RIU和2.37×10-6 RIU。2.提出了一种具有高灵敏度的D型光子晶体光纤表面等离子体共振温度传感器。该传感器在D型空气孔排列外侧涂覆一层金属膜,使用温敏液体（乙醇和氯仿混合物）作为温度感应物质。模拟计算了光纤的结构参数及金属材料对损耗谱共振波长的影响。结果表明在选择金为表面等离子体材料时可获得波长范围位于675～1117 nm范围内实现温度范围为0～60℃之间的高灵敏度传感,当温度为0℃时可获得最大测量的光谱灵敏度为24.6 nm/℃。