基于光子晶体光纤的SPR传感器是近年来发展起来的新型传感器,具有尺寸小、低传播损耗等优异特性,突破了很多SPR技术在传统光纤中的应用限制,受到了广泛关注。本文利用COMSOL软件及有限元法设计并仿真三个PCF-SPR传感器,对影响传感性能的各项参数如金属材料尺寸、纤芯空气孔尺寸、待测液通道尺寸等分别研究。提出基于金纳米线的PCF-SPR新型传感结构,金纳米线沉积在待测液体与石英晶体相接处。该传感器实现1.27-1.36和1.23-1.29两个低折射率范围的传感。损耗谱分析表明,单根金纳米线与纤芯导模可发生强烈的共振耦合。振幅灵敏度与波长的变化关系明显,随波长增大先变大后减小,最大振幅灵敏度高达600 RIU^-1。该传感器可避免在微孔内镀膜的工序,减小了制造难度,应用前景较好。设计一种双开口环形PCF-SPR传感结构,该结构内包含有两层空气孔,在石英纤芯的左侧和右侧分别设置开口环形的液体分析通道,通道内镀有金纳米层。当待测介质折射率从1.23变化到1.29时,共振波长处于2550nm-2900nm之间,其传感器的灵敏度高达13000nm/RIU,精度约为7.69×10^-66 RIU;振幅灵敏度对待测介质折射率敏感,当待测介质折射率在1.25到1.28之间变化时,最大振幅灵敏度可在132 RIU^-1和210 RIU^-1之间变化。该结构开口环入口处尺寸可以根据需要过滤的分析物的分子大小来调整。提出一种圆形待测介质通道PCF-SPR传感器。利用损耗谱法进行分析,光谱灵敏度可达4875 nm/RIU,折射率精度约为2.5′10^-5RIU。在该研究的基础上,加入石墨烯,置于金纳米层外侧,其灵敏度有明显提升,光谱灵敏度平均可达7500 nm/RIU,表明在PCF-SPR传感器中加入适当厚度的石墨烯可以提升传感器性能。