光子晶体光纤（Photonic Crystal Fiber, PCF）又被称为微结构光纤（MOF）和多孔光纤，由于它独特的结构特点和新颖的光学特性，使得它在光纤通信、光纤器件和光纤传感等各大领域中获得了极为广泛的应用。尤其是在光纤传感领域应用最为突出，光子晶体光纤与具有超高灵敏度探测能力的倏逝波传感技术和表面等离子体共振（SPR）传感技术完美结合，产生了光子晶体光纤倏逝波传感器和光子晶体光纤表面等离子体共振传感器，这两种传感器被广泛地应用于生物和化学传感探测领域，因此它们的出现必然引来世界的轰动。本文对光子晶体光纤传感器的传感特性做了非常深入研究和分析，得到了一种新型的光子晶体光纤传感器模型结构，并利用有限元分析法分析了新型传感器模型的传感机理及传感特性，本文的研究将为之后光子晶体光纤传感器的发展奠定一定的理论基础。本文的研究内容主要包括：第一、三章对光子晶体光纤倏逝波传感器和光子晶体光纤SPR传感器的传感原理进行了介绍，并总结了这两种传感器近十年的研究现状。第二章中简单介绍了PCF常用数值模拟计算方法，并重点阐述了有限元计算法（FEM）。第四章和第五章中提出了本文的核心研究内容，核心研究内容如下：1.提出了一种全新的基于倏逝波的PCF传感模型，并对该倏逝波传感模型进行数值仿真，得到了该传感模型的基模有效折射率、模场面积、相对灵敏度、限制损耗、弯曲损耗等参数的仿真数据，并且比较了改变模型中某一参数对模型相对灵敏度、限制损耗、非线性等参数的影响，然后通过改变模型的纤芯和空气孔尺寸等参数不断地优化该传感模型。2.对所设计的模型进行改变，在包层的四个非圆形的大空气孔的内侧镀一层金膜，这样传感器的传感方式由倏逝波传感变为了SPR传感，并对该SPR传感模型进行数值仿真，并用损耗谱分析法对该光子晶体光纤SPR传感特性进行了分析，得到了该传感模型谐振峰处的电场分布图和x轴方向的电场以及损耗谱图。