光子晶体的概念从提出到现在已经有二十多年,有关它的研究逐渐由基础理论的推导及建立发展到今天的如何将光子晶体这一新材料应用到光电技术的各个领域中。利用光子晶体的光子带隙和光子局域等特性来设计出性能优良的光学元件,是当代光子晶体科研工作者共同的目标。光学传感技术因具有较强的抗干扰能力、检测迅速和可靠性高等优势,在医学诊断、国防科研、环境中易燃易爆物的监测预警等领域得到了广泛的应用。本文在一维缺陷态光子晶体的基础上,结合镜像和啁啾结构,提出了镜像多孔硅光子晶体折射率传感结构模型,并对折射率传感特性进行分析。主要进行以下几个方面的研究工作:首先,结合光子晶体的局域特性与多孔硅特有的光学特性,提出一种镜像对称多孔硅光子晶体折射率传感结构。基于分层传输矩阵法建立传感理论模型,得出缺陷波长与其基本结构参数的关系。改变多孔硅高低折射率层的结构参数,可使缺陷峰的半高全宽变窄,进而使其品质因数(Q值)得到提高。其次,结合啁啾光子晶体结构,提出了基于紧束缚理论的混合镜像多孔硅光子晶体传感器,利用光学谐振理论和紧束缚理论建立了混合镜像多孔硅光子晶体的折射率传感数学模型,进行了传感特性分析。最后,根据传输矩阵理论,分别对不同浓度甲醇蒸汽进入到单镜像和混合镜像传感结构前后的反射光谱进行理论仿真,并分别得出它们光谱特性,推导出由于环境折射率影响引起的传感层等效折射率改变与缺陷峰漂移之间的数学模型。并将单镜像与混合镜像多孔硅光子晶体传感器传感性能进行了对比,结果混合镜像传感结构的Q值和灵敏度均得到了提高,显示了该传感结构的有效性及应用潜力。