光子晶体光纤(PCF)由于结构上具有各种各样的微孔结构,因此有很大的自由度来制造具有不同模式特性、色散特性、双折射特性的光子晶体光纤。光子晶体光纤可以通过改变空气孔的排列方式、大小、孔间距能使其传输特性发生改变,还可以通过把颗粒、气体和液体填充进光子晶体光纤的空气孔中来调整光纤的光学性质,由于光子晶体光纤的高敏感性,近几年来被越来越多的应用到传感中。本文探索和研究了将磁流体和乙醇填充进光子晶体光纤的工艺和方法,由于磁流体具有磁控折射率可调特性,而乙醇具有折射率温度可控特性,进而研究填充上述敏感材料的光子晶体光纤传感原理。论文主要完成了以下几个部分的工作：(1)第一部分中,介绍了光子晶体光纤的结构和特性,重点总结了近几年来敏感材料填充光子晶体光纤在传感上的研究进展,为下一步进行光子晶体光纤传感实验提供参考。(2)第二部分中,归纳总结了两种干涉型光纤传感器的传感原理以及在光子晶体光纤中实现干涉仪的研究进展,同时介绍了光子晶体光纤的数值计算方法,并对光子晶体光纤传感系统进行建模,仿真出敏感材料的折射率变化与系统光谱输出之间的关系。(3)第三部分中,对磁流体和乙醇两种敏感材料的光学特性进行了实验,分析并测量了磁流体折射率与外界磁场强度之间的关系,以及乙醇折射率随温度变化规律。最终得到了光路与磁场平行时,磁流体的磁场-折射率敏感系数为2.77×10-5Gs-1,光路与磁场垂直时,磁流体的磁场-折射率敏感系数为1.54×10-4Gs-1,而乙醇的温度-折射率敏感系数为3.97×10-4℃-1。这些数据为最终实验打下了基础。(4)第四部分中介绍了光子晶体光纤的填充和熔接的关键技术,首先是对填充方法进行了改进,之后分析了光子晶体光纤与单模光纤熔接的基本理论,损耗产生的原因(包括模场不匹配和光子晶体光纤空气孔塌陷)及控制,同时通过大量实验,选择最佳熔接参数,使单模光纤与光子晶体光纤之间的熔接损耗降至1dB。(5)第五部分设计了敏感材料填充的光子晶体光纤传感系统,包括基于磁流体填充的光子晶体光纤磁场传感和基于乙醇填充的光子晶体光纤温度传感。本文理论分析了敏感材料折射率变化与输出光谱移动之间的关系；设计了基于敏感材料填充技术的光子晶体光纤传感系统；分析并解决光子晶体光纤熔接和填充中存在的问题,通过大量实验得到了最优的熔接参数；对设计的传感系统进行初步的实验研究,实验测得基于乙醇填充光子晶体光纤环镜的温度分辨力达到0.017℃；基于乙醇填充光子晶体长尾式光纤环镜的温度传感系统温度分辨力达到0.027℃。