光子晶体光纤具有许多传统光纤不具备的优势,比如无截止单模传输、良好的非线性、高双折射等。并且光子晶体光纤包层的空气孔是周期性排列的,光子带隙型光子晶体光纤纤芯也是空气孔结构,所以可以在PCF的空气孔内填充各种材料,用于生产各种光学特性的光子晶体光纤。现在已经报道了多种光子晶体光纤填充材料,如对温度、电场、电控液晶可调谐的材料的填充(液晶单孔填充,液晶双芯填充,液芯光子晶体光纤),磁流体填充光子晶体光纤,乙醇填充光子晶体光纤等等。本论文在此基础上采用一些创新的方法与手段,进行了相关方面的工作。本文的主要内容如下:1.介绍了光子晶体光纤的主要特性以及填充类光子晶体光纤的发展背景。2.介绍了光子晶体光纤传感器技术的发展背景,然后对光栅型光子晶体光纤传感技术及其理论进行了简要的描述。最后对干涉型光子晶体光纤传感器的传感原理进行了详细的分析,主要有光子晶体光纤Sagnc干涉、MZ干涉、FP干涉型传感器。为下文的传感器设计作理论铺垫。3.提出了一种基于乙醇完全填充的光子晶体光纤MZ新型折射率传感器。该结构利用光子晶体的空气孔塌陷的方法来实现光子晶体光纤MZ干涉,光通过第一个塌陷区域时会激发高阶模式使其进入包层中传输,在下一个塌陷区域进行模间耦合干涉。当乙醇填充进光子晶体光纤后,其包层的有效折射率会受光纤外界折射率的影响,进而使干涉谱发生漂移。传感实验中折射率从1.335改变到1.350时,透射谱漂移了 5.8nm,该传感器折射率的灵敏度为386.66nm/RIU。4.提出了一种基于乙醇非对称填充光子晶体光纤的新型Sagnac光纤传感器。该传感器首先对光子晶体光纤进行腐蚀与空气孔塌陷处理,接着填充乙醇得到不对称结构光子晶体光纤。再将该结构接入到Sagnac干涉环中,实现了 Sagnac干涉效应。当外界温度发生改变时,乙醇的热膨胀效应会导致光子晶体光纤双折射度发生改变,从而使干涉谱的波峰随着温度的变化而变化。并且在光子晶体光纤上添加横向应力后,光子晶体光纤的应变改变也会导致自身双折射度发生改变,使干涉谱发生漂移。实验结果表明,随着温度或者横向应力的增加干涉谱会发生蓝移,温度灵敏度为0.1864nm/°C,横向应力灵敏度为0.5233nm/N。该传感器实现了对温度与应力的高灵敏度测量,同时本结构具有高稳定性、抗电磁干扰、易于搭建等优点,为普通光子晶体光纤获得双折射提供了一种新的方法。另外,利用此新型传感器搭建了一实用的温度与应力检测系统,实验相对误差小于2%。