光子晶体光纤由于其灵活的结构、可填充、大模场面积、无截止单模传输、高双折射等特点，问世以来一直是广大科研工作者们的研究热点，目前已被开发成各种光纤传感器件，具有较大的研究价值和应用潜力。与传统长周期光纤光栅传感器相比，基于光子晶体光纤的长周期传感器结合了长周期光栅和光子晶体光纤的优点，具有较高的折射率灵敏度、灵活的结构设计、且对外界温度变化不敏感，在实际测量中可消除温度交叉敏感问题。此外，光子晶体光纤可填充的空气包层提供了一种新颖的光微流通道传感平台。因此，通过与纳米功能材料相结合，光子晶体光纤长周期光栅可以被设计成各种高灵敏度的新型传感器。本文研究内容主要围绕基于光子晶体光纤的长周期光栅传感技术开展，针对传统长周期光纤光栅无法满足生物化学等传感领域提出的高灵敏度测量要求这一问题，通过理论仿真优化传感器结构参数，不断探究高灵敏度传感器的解决方案。本文完成的具有特色和创新性的研究工作包括:
　　1.通过优化结构参数来调控光子晶体光纤的色散特性，使光子晶体光纤长周期光栅工作在色散转折点附近，从而极大地提高了光子晶体光纤长周期光栅在低折射率区(1.334～1.344)的测量灵敏度，其灵敏度指标可以达到20490nm/RIU，为高灵敏度生物传感提供了解决方案。
　　2.在提出的双峰谐振光子晶体光纤长周期光栅的基础上，首次采用在光纤表面镀高折射率薄膜的方法将耦合的包层模式限制在模式转换区内，进一步将光子晶体光纤长周期光栅的折射率灵敏度提高两倍多，其灵敏度高达67600nm/RIU，这一灵敏度指标已超过了目前报道的光子晶体光纤长周期光栅传感器。
　　3.基于向列相液晶E7的电光和热光效应，提出了一种以氟冕玻璃FK51A为背景材料的高灵敏度电控调谐型光子晶体光纤长周期光栅温度传感器。理论研究表明所提出的传感器在色散清晰点温度(58℃)附近达到了目前所知的基于液晶填充的光纤温度传感器的最高灵敏度，高达481.9nm/℃。此外，该传感器还有谐振波长可调谐、可重复利用等优点，并具有较大的潜力被用作热光开关、滤波器、电压传感器。