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光子晶体光纤(photonic crystal fiber,PCF)属于微结构光纤（microstructured opticalfiber,MOF）的研究范畴。光子晶体光纤是在光纤芯子位置沿Z轴（传输方向）引入缺陷的二维光子晶体，一般是由石英玻璃基底和空气孔构成的。随着光纤的制作工艺和需求的迅速发展，研究者们设计的光子晶体光纤已经不仅仅局限于空气孔周期排列，而是打破了周期对称结构。同时光子晶体光纤的材料也不再仅仅局限于空气、石英玻璃这两种材料，出现了聚合物PCF、全固PCF，或在空气孔纤芯内填充液晶等材料的光子晶体光纤，因此光子晶体光纤的传输特性可以由此进行调谐。在光纤内填充液晶、聚合物等材料，通过控制材料的折射率等物理参量实现了特性可控的PCF，可用于制作各种可调谐功能器件等。本文在研究光子晶体光纤传输特性的基础上，主要讨论填充液晶的全内反射型光子晶体光纤（TIR-PCF）的电场传感特性.采用有限单元法分析了在光纤的空气孔中填充高折射率液晶对光纤传导机制和传输特性的影响，研究光子晶体光纤的基模随电场变化关系的结果表明液晶填充可以实现光子晶体光纤导光机制的转变。（1）阐述光子晶体光纤发展沿革、概念、特性意义，以及PCF在不同传感领域中起的作用。（2）阐述液晶的物理特性及应用，从数理角度分析液晶的光电特性，为液晶光子晶体光纤数值模拟提供合理的理论借鉴基础。（3）阐述COMSOL Muhiphysics仿真软件的模拟过程，利用有限单元法的思想来完成几何建模、网格划分、方程和边界参数设定、求解以及后处理来完善求解问题。（4）根据填充向列相液晶的光子晶体光纤进行数值模拟，随着外加电场的变化，液晶折射率变化的函数关系。讨论不同孔半径的条件下，液晶光子晶体光纤的基膜折射率Neff、有效模场面积Aeff、数值孔径NA、色散D等参量随电场E、占空比d Λ的变化关系情况。