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光子晶体光纤(PCF)由于其包层空气孔结构的特殊性和可控性，从种类众多的光纤中脱颖而出，并迅速发展成光纤通信、光纤传感等领域的研究热点，而表面等离子体共振(SPR)传感技术在生物、化学、环境、医学等许多与人们生活密切相关的领域都有着广泛的应用。本文把表面等离子体共振技术与光子晶体光纤相结合应用于传感器，设计出了多种基于表面等离子体共振的光子晶体光纤传感结构，分析了其各项传感特性，这为以后研究基于SPR的光子晶体光纤传感器的传感性能提供理论参考，具有重要的学术意义。本文以有限元法为数值模拟方法，使用全内反射型光子晶体光纤制作光纤传感器，主要研究内容如下：(1)对光子晶体光纤概念及其性质进行简介，并介绍了光子晶体光纤传感器的研究现状；(2)推导了光子晶体光纤中光波场的波动方程，简要说明了几种常见的光子晶体光纤数值模拟方法，重点研究了有限元法，总结了有限元法解题的一般步骤，并推导了有限元方程，此外又简介了COMSOL Multiphysics有限元分析软件；(3)概述表面等离子体共振及其原理，简介了基于SPR的光子晶体光纤传感器的发展现状；提出了作者的设计方案，叙述了基于有限元法的COMSOL Multiphysics软件的建模过程，并设置其各项参数；(4)模拟得到了光子晶体光纤基模的模场分布图，计算了它的有效折射率（为一复数）；分析了波长与有效折射率实部的关系，同时利用光纤限制损耗和有效折射率虚部之间的关系，研究了光子晶体光纤空气孔尺寸的改变对基模损耗产生的影响；(5)研究了影响基于SPR的光子晶体光纤传感性能的几种因素，这些因素有：包层空气孔的排列形状，包层空气孔自身的形状，金属膜的厚度，金属膜的位置，以及被测物折射率，通过模拟得到了它们的损耗谱图，讨论了它们对光子晶体光纤传感特性的影响。