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在众多类型的微纳谐振腔中,光子晶体纳米梁腔(Photonic Crystal Nanobeam Cavity,PCNC)由于具有极高的品质因子和极小的模体积,且同时具有尺寸小、功耗低、结构简单、制备容易、易于与光波导耦合集成等独特的优点,近年来被广泛应用于低阙值激光器、光学传感器、光学开光和腔光力学系统等微纳光子器件中。另一方面,光学传感器在环境监测、生物分子探测、临床检验、食品检测、海洋探测等领域具有非常广泛的应用,深入研究光学传感器的原理和应用,研制新型高灵敏度高稳定性光学传感器,具有非常重要的实际意义和应用价值。因此,寻求基于光子晶体纳米梁腔的具有高灵敏度高可靠性的新型光学传感器成为本文的研究出发点。本文首先介绍了光子晶体以及光子晶体纳米梁腔,阐述了国内外对基于光子晶体纳米梁腔的光学传感器的研究现状及发展动态,然后对本文中所采用的主要计算方法如平面波展开法和时域有限差分法进行了介绍,同时对用来描述光子晶体纳米梁腔的光学性能和描述光学传感器的传感性能的重要参数如品质因子、模体积和灵敏度等进行了讨论。在本文中我们提出并研究了一种基于有槽鱼骨型光子晶体纳米梁腔的新型光学传感器。我们利用平面波展开法法对有槽鱼骨型光子晶体纳米梁周期性波导结构的光子能带结构进行了分析,对影响光子带隙的结构参数进行了优化,得到了具有较高光子带隙的优化后的结构参数。基于这些优化后的结构参数,我们利用模式匹配理论设计了一种基于有槽鱼骨型光子晶体纳米梁腔的新型光学传感器,并利用时域有限差分法对其光学特性和传感性能进行了研究。我们所设计的新型光学传感器具有较高的品质因子和灵敏度,同时其模体积非常小,灵敏度达到了约560nm/RIU,品质因子达到了4.28×105,模体积则为30.0248(?n),表明我们所提出的光学传感器具有非常优良的光学特性和传感性能,预期具有非常广泛的应用前景。另外,为了为将来的实验研究打下良好的基础,我们还对光子晶体纳米梁腔在光学传感器方面的实际应用进行了实验方面的探索。通过本文的研究,预期将为实际制备基于有槽鱼骨型光子晶体纳米梁腔及其他新型光子晶体纳米梁腔的高灵敏度和高可靠性光学传感器提供指导,为实现光学传感器的阵列化、多通道化和多用途化打下良好的基础。