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由于光子晶体光纤（Photoniccrystalfiber,PCF）的结构可以灵活设计，因此它具有许多普通光纤不具备的独特优势，而光子晶体光纤在传感器方面的应用已成为目前传感器研究领域的一大热点。本文从理论和实验出发，分别研究了光子晶体光纤在表面等离子体共振（SurfacePlasmonResonance,SPR）传感和表面增强拉曼散射（SurfaceEnhancedRamanScattering,SERS）传感方面的应用，并在光子晶体光纤表面增强拉曼传感方面进行了相关实验验证。本文的主要内容和创新点总结为如下几点：1.对PCF的几种数值计算方法进行了概述，重点介绍了有限元法的原理及实施过程。然后对有限元法软件COMSOLMultiphysics进行了简要的描述，具体给出了利用该软件进行波导建模仿真的步骤，为后面分析PCF的特性打下了理论基础。2.自行设计了两种新型的PCF-SPR传感器结构：一种基于奇异柚子型光子晶体光纤的SPR传感器和一种多芯PCF-SPR传感器，并用有限元法软件COMSOLMultiphysics对传感器的传感特性进行了仿真计算。仿真结果表明该新型传感器结构在生物、化学和工业应用方面极具竞争力，有很大的发展前景。3.对金纳米球、金纳米棒、SiO2核Au壳型复合纳米颗粒等三种常见纳米颗粒的SERS效应进行了仿真计算并得出以下结论：1）共振峰随纳米颗粒粒径增大而发生红移，因此对于给定激发波长，选择合适尺寸的纳米颗粒可以得到更高的拉曼电场增强；2）两个纳米颗粒耦合时的拉曼增强因子要比单个纳米颗粒起到的增强效果高出几个数量级，并且高的增强因子一般在纳米颗粒间距比较小时效果比较明显，超过10nm后增强效果逐渐减弱；3）SiO2核Au壳型复合纳米球的核壳比较大时会出现多个共振峰，并且合理控制它的核壳尺寸可使金纳米壳的共振峰出现在近红外区。4.提出了一款液芯PCF-SERS探针并对其传感性能进行了数值仿真，结果表明该液芯PCF能大大提高激励光的利用效率，使激发光充分作用于被测样品。最后我们用这款PCF-SERS探针对三聚氰胺进行了检测，取得了良好的效果。