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光纤传感器具备了结构紧凑、制造工序较为简单、检测结果精确等优点,在生物样本检验、药物分析、食品安全测试等领域中使用普遍。其中,光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber,PCF)具备产品质量轻、体积小、抗电磁干扰等优点。而且,金属表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)效应与光纤制备技术的融合,为获得高灵敏度、高可靠性,小型化、易于集成化的电子传感器技术提出了全新的研发思想,也提供了新的开发空间。本文采用了一个三角形晶格的三层气孔构造的PCF-SPR传感器,从PCF传感器基本原理入手,通过Comsol Mutiphysics5.4构建了PCF的2D模型,并对其特征进行模拟研究,从而实现了对折射率和工作温度等双参量的同时传感,研究成果如下:(1)鉴于PCF的制备与内部结构对PCF性能参数的影响,设计了优化流程,先后对金纳米线、空气孔间距、中心孔、中心孔两侧孔进行了参数优化,得到两种高灵敏度、高线性度的PCF结构。两种结构可探测折射率范围均为1.35~1.45,结构1:中心孔dc=2.0μm的PCF结构,y方向的灵敏度为-5839nm/RIU,线性度为0.99934,结构2:中心孔两侧气孔dlr=2.0μm的PCF结构,y方向的灵敏度为-4250nm/RIU,线性度为0.9989。(2)通过对上述两种结构的参数对比,选择了一种具有良好品质因数(FOM)的结构,其可对折射率和温度进行同时传感。通过仿真实验数据分析,得到结构1在酒精折射率变化时,传输损耗灵敏度为-2640.3dB/RIU,共振波长灵敏度为-6015.4nm/RIU,在温度在20-80℃时,传输损耗灵敏度为1.0375dB/℃,共振波长损耗灵敏度为0.6796nm/℃,经过计算得到传输矩阵。最后设计了仿真实验系统,可以通过测量共振波长的变化量和传输损耗的变化量,来得到中心孔折射率的变化和外界温度的变化,实现双参量的同时传感。仿真结果表明,该传感器具有灵敏度高、器件尺寸小、加工公差好、测量范围大等优点。本实验为PCF-SPR的结构优化提供了一种有效的思路,并为PCF-SPR双参量传感的研究提供了一定的仿真实验基础。