光子晶体光纤（Photonic Crystal Fibers,PCF）集成了光子晶体带隙调控光传播和光纤导光的两个特性,故广泛应用于新型光纤传感领域。其中,D型PCF的非圆对称结构能增强纤芯模式与样品的耦合作用,提升传感性能;其平整的侧抛光结构不仅易于样品填充,还易于结构镀膜。当D型PCF与表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance,SPR）技术结合时,其结构优势解决了PCF气孔内镀膜困难的工艺问题,因此受到人们的极大关注。本文构建了两种D型PCF传感器结构模型,以其传感性能的提升和检测参数多样性为目的进行研究。本文主要研究工作如下:首先,设计了一种新颖的D型对称双芯光子晶体光纤表面等离子体共振折射率传感器。利用该结构中双芯与金属传感层界面处产生的表面等离子体共振效应,结合不同的金属传感层,在可见光与近红外波段获得显著的双谐振峰现象。采用有限元法分析了双谐振峰的相互独立性,研究了该结构中空气孔间距、直径和金属传感层厚度、纳米线半径及纳米线间距对双峰的影响。结果表明,在优化结构参数后,双峰谐振使得传感器具有良好的传感性能。在折射率为1.32～1.43内,与双谐振峰对应的平均灵敏度分别高达6209.09 nm/RIU和8390.91 nm/RIU,品质因数分别大于19.64 RIU-1和27.06 RIU-1。然后,为突破传感参量单一在应用领域的局限性,提出了一种基于D型PCF-SPR的集成多参量传感器模型。在传感器的侧抛光面涂覆金薄膜,形成折射率传感通道,检测样品的折射率;在纤芯相邻的两个空气孔内填充磁流体和温敏介质,利用磁光效应和温敏效应分别形成磁场强度传感通道和温度传感通道,从而设计出能同时完成折射率、温度、磁场强度检测的集成多参量传感器结构。结果显示,在1.35～1.41的折射率范围内,平均灵敏度为4666.67 nm/RIU;在20～50℃温度范围和20～300 Oe磁场强度范围内,平均灵敏度分别为-1.62143 nm/℃和0.09427 nm/Oe。最后,从器件制造工艺出发,到整个传感系统的构建,对D型光子晶体光纤传感模型的实现方案进行了展望,为今后的实验验证做出准备工作。