本论文主要研究方向为基于光子晶体光纤的挥发性有机物检测。相对传统的光纤，光子晶体光纤用于挥发性有机物检测具有独特的优点。从材料上说，光子晶体光纤具有温度不敏感的特性。此外，光子晶体光纤独特的孔结构，使得光纤既是光的通道，同时又可以成为气体、液体、甚至是原子、微粒子的通道，实现光与外界物质的直接接触。鉴于以上特点，我们重点研究了光子晶体光纤的特性并将其与一些合适的传感机制结合用于挥发性有机物检测，主要研究内容如下：一、提出了一种基于高双折射率光子晶体光纤环镜的挥发性有机物传感器。由于高双折射率光子晶体光纤环镜的干涉谱对于相位变化非常敏感，当外界挥发性有机物分子扩散进入高双折射率光子晶体光纤的空气孔后，会引起相位变化从而造成干涉光谱的漂移，通过观测干涉光谱的漂移量可以实现挥发性有机物浓度的检测。经过实验验证，当使用长度为5.1cm的高双折射率光子晶体光纤制成光纤环镜用于乙醇检测时，灵敏度可达0.837pm/ppm，同时，利用Comsol软件对传感装置进行理论验证，理论模拟结果与实验结果高度吻合。二、提出了一种基于带隙型光子晶体光纤带隙移动的挥发性有机物传感器。带隙型光子晶体光纤的带隙对光纤空气孔的排布方式和孔内折射率的变化非常敏感，当挥发性有机物分子扩散进入带隙型光子晶体光纤的空气孔后，通过监测带隙的漂移可以实现挥发性有机物浓度的检测。利用Comsol软件，并结合全矢量有限元法和完美匹配层，我们模拟了不同浓度甲醇情况下，带隙型光子晶体光纤带隙的变化情况，模拟结果证明设计方案可行，在0至50000ppm的范围内，对甲醇灵敏度可达8.06×10-4nm/ppm。三、提出了一种基于锥形光纤的复用装置，通过在锥形光纤后级联光纤布拉格光栅制成传感头，可以赋予每个传感头独特的波长信息，使其在光谱仪上能被清楚的区分出来，用分光装置将数个级联有不同波长光纤布拉格光栅的传感头拓扑连接，即可实现多点测量。通过实验，我们证明了复用装置能够用于多点的位移和温度测量，在0至400μm的变化范围内，对位移最大灵敏度可达0.11dB/μm，同时在20℃至70℃的变化范围内，对温度的灵敏度达到0.0097nm/℃。进一步的，结合前人提出的利用镀膜技术实现挥发性有机物测量的方案说明，本装置同样可以用于多点多参量的挥发性有机物传感。