传感器作为现代信息系统的基础组成部分,是系统与外部环境的接口,在现代信息、智能系统中发挥极其重要的作用。近几年,随着全光网络的蓬勃发展,光学传感器也得到了广泛关注,发展出了各式各样的光子晶体传感器。在光学器件设计领域,PT对称结构以其特殊的光学性质,也被挖掘出大量的研究成果。本文将PT对称结构与一维光子晶体相结合,发现了独特的传感机制,并在此基础上提出三种光子晶体传感器的理论模型,改进了普通的传感机制,极大地提高了传统传感器的性能。论文首先提出一种基于PT对称结构的温度传感器的理论模型。该模型将PT对称结构与热光材料结合,实现了对温度的高灵敏度传感。此外,还可以通过调节结构参数,控制传感器的性能表现。传感器可在小温度范围内达到极高灵敏度,或适当降低灵敏度以拓宽检测范围。经数值计算,最高灵敏度和检测范围分别可达40dB/K和58K以上。除了温度传感器,论文还提出了一种气体传感器的理论模型。通过优化各项结构参数,模型的传输特性对结构中微小的折射率变化敏感。该传感器可以用于对空气中特定杂质气体的浓度测定。数值计算结果显示,在杂质气体浓度较低时,传感器的性能最佳。1%的杂质气体浓度变化最高可引起28%的透射峰值变化。此外,论文还讨论了不同传感机制下,传感器的灵敏度表现。最后,论文又研究了周期性PT对称结构的性质,并与电光材料相结合,设计了一种电场传感器的模型。通过理论分析,可知该结构具有两个特殊性质:一个是带边模式,另一个是单向反射现象。透射峰高度和位置受外部电场大小影响,可用于电场大小的测量。此外,其变化规律与外电场方向相关,可用于电场方向的判别。传感灵敏度约为±5nm~2/V。外电场的方向将会影响传感器的灵敏度。