随着科技的进步与发展,产品向小型化、轻量化发展的趋势变的越来越明显。在光学领域,对于常用的偏振滤波器来说只对很小的频率范围或某一入射角度范围有效,而且其体积比较大、不利于实现光学集成。在环境水质检测与医疗诊断等方面如何实现实对被检测物的实时在线检测及其传感器的小型化也是人们一直在追求的目标。利用光子晶体光纤来制作偏振滤波器或传感器不仅可以达到体积小、易集成的目的,而且有望在其性能方面实现较大幅度的提升。本文利用有限元方法对基于金属表面等离子体共振型光子晶体光纤偏振滤波器和传感器进行数值模拟,在光子晶体光纤偏振滤波器和传感器的设计过程中,发现“非对称因素”的利用是提升其性能的关键。论文的主要内容如下:首先,介绍光子晶体光纤的产生背景、在光学领域的重要研究价值以及其最新发展状况。其次,在研究金属填充光子晶体光纤的过程中,利用表面等离激元和表面等离子体共振效应来解释光纤基质与金属之间发生的新奇现象。提出一种填充金属膜的空气孔排列呈椭圆形结构的光子晶体光纤偏振滤波器并对其性能进行了分析。再次,进一步设计了几种不同结构的光子晶体光纤滤波器,充分证明了本文提出的“非对称因素”对光子晶体光纤器件设计和性能优化所产生的重要影响,发现“非对称因素”的利用是提升其性能的关键。最后,设计了一种有关液体折射率探测的传感器。数值模拟结果表明本文所设计的传感器可以将其灵敏度提升至常见传感器灵敏度的两倍以上,相应的器件有望对液体实现高灵敏度检测。本文充分利用“非对称因素”对光子晶体光纤偏振滤波器和传感器进行设计和性能优化,这对光子晶体光纤的设计和制备具有重要的理论指导意义。