近年来,光学微腔由于具有较高的品质因子与较小的模体积而得到了广泛的研究与应用。其中,一维光子晶体纳米纤维腔（Photonic Crystal Nanofiber Cavity,PCNC）受到越来越多的研究者的关注,在诸如探测器、滤波器、调制器以及低阈值激光器、光存储、折射率传感器等领域具有非常广泛的应用。本文首先介绍了一维光子晶体纳米纤维腔的研究背景,其次简单扼要地介绍了研究光子晶体时所用到的理论基础与计算方法等理论知识,着重介绍了时域有限差分法和平面波展开法。在已有的研究基础上,设计和提出了两种新型的基于介电模式和空气模式光子晶体纳米纤维腔。并通过数值模拟方法对基于这两种模式的光子晶体纳米纤维腔的折射率传感器的传感性能进行了研究。本论文的主要研究内容和结论为以下两个方面:1)设计并提出了一种新型的基于介电模式光子晶体纳米纤维腔的折射率传感器模型,利用平面波展开法对其能带结构进行了分析,并利用时域有限差分方法研究了其品质因子、模体积等光学特性,重点研究了基于介电模式光子晶体纳米纤维腔的折射率传感器的传感性能,数值仿真结果表明该折射率传感器具有优良的传感性能,其品质因子可实现1.49×10⁷、灵敏度为598 nm/RIU、传感性能参数FOM（figure of merit,FOM）高达5.8×10⁶RIU^-1。2)设计并提出了一种新型的基于空气模式光子晶体纳米纤维腔的折射率传感器模型,同样利用平面波展开法分析了其能带结构,并采用时域有限差分方法研究了其品质因子、模体积等光学特性,重点对基于空气模式光子晶体纳米纤维腔的折射率传感器的传感性能进行了研究,数值仿真结果表明该折射率传感器的品质因子可实现7.96×10⁶、灵敏度为423 nm/RIU、传感性能参数FOM可达2.1×10⁶RIU^-1。