区别于传统的电学传感技术,光纤传感技术具有抗电磁干扰、重量轻、灵敏度高、检测范围广泛等特点,在医学、航天航空、环境监测和高速远程通信等领域中发挥着重要作用。而光子晶体光纤（Photonic Crystal Fiber,PCF）具有良好的光控特性且结构设计灵活,成为了光纤通信及传感领域的研究热点。另外,光学功能材料在外界作用（声、热、电、磁、力或光）下光学性质可变。通过对空气孔填充不同材料、光纤侧边抛磨及对PCF施加扭曲作用,可实现具有不同功能的高灵敏度传感测量,极大地拓宽了PCF的应用领域。本论文基于耦合模理论,通过有限元法（Finite Element Method,FEM）设计了三种不同结构的基于选择性填充的PCF传感模型。本论文的主要研究工作如下:（1）提出了一种基于手征PCF选择性填充的双参数传感结构。利用手征PCF独特的螺旋结构并通过对空气孔选择性填充温敏材料甲苯,可实现扭曲和温度双参数传感。仿真结果表明:该结构的平均温度灵敏度为10.68 nm/℃,扭曲率灵敏度可达7.17×10-5 mm~2/rad。该结构的优异传感性能使其在制造工业、土木工程及温度预警等领域具有很大的应用前景。（2）提出了一种基于液晶（Liquid Crystal,LC）选择性填充平板PCF结构。该结构的实现方式是在空气孔中选择性填充LC,并且在两个平板面分别镀上金属薄膜。当金属薄膜作为电极时,该结构可作为滤波器和电压传感器使用。仿真结果表明:作为滤波器件,可使外加饱和电压从2900 V降低至650 V;作为电压传感器件,电压灵敏度从0.025 nm/V提高至0.117 nm/V。此外,金属薄膜也可激发表面等离子体共振（Surface Plasma Resonance,SPR）。由于SPR对外界环境折射率变化灵敏,因此该结构也可作为环境折射率测量仪使用,其折射率灵敏度可达2700 nm/RIU。（3）提出了一种基于选择性填充D型PCF的多参数传感结构。通过在PCF的D型面镀上金属薄膜用以激发SPR,基于SPR波长与外界折射率的关系,以实现对外界环境折射率的测量。另外,通过在D型PCF的不同空气孔中填充磁流体（Magnetic Fluid,MF）、甲苯及LC,基于光波导耦合相关原理及相互对立性,可同时实现对磁场、温度及电压的传感。该结构不仅可实现多参数的同时传感,并且获得的灵敏度也非常高。仿真结果表明:平均折射率、磁场、温度和电压灵敏度分别可高达4600nm/RIU、1.375 nm/Oe、15.143 nm/℃和0.971 nm/V。该结构的优异传感性能使其在光学传感领域具有广阔的应用前景。