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光子晶体光纤（Photonic Crystal Fiber, PCF）与传统光纤相比，具有很多新颖的特性，使得它在光纤传感、光纤通信、光纤器件等研究领域发挥着不可磨灭的作用。尤其在光纤传感领域，光子晶体光纤表面等离子体共振传感器是将这种新型光纤与可以完成高灵敏度探测的表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance, SPR）传感技术有机结合起来的产物，因此它的到来必将引来更多的关注，成为全世界的研究热点。本文提出了一种新型结构的光子晶体光纤SPR传感器以及新的双折射分析法，利用该分析方法研究新型结构传感器的传感特性，从而获得了它的传感机理以及最优结构，为今后对光子晶体光纤SPR传感器的研究奠定了基础。本文的主要内容如下：（1）首先对光子晶体光纤和基于光子晶体光纤的SPR传感器进行了介绍，然后对光子晶体光纤SPR传感器的传感分析方法进行了简单的叙述，主要包括：损耗谱分析法和双折射分析法。最后从传感模型结构以及传感分析方法两个方面介绍了光子晶体光纤SPR传感器的研究现状。（2）对光子晶体光纤常用数值计算方法进行了简单介绍，重点阐述了有限元法（Finite Element Method, FEM），并对基于FEM的COMSOL Multiphysics计算软件进行了概述。（3）叙述了SPR基本原理，提出了一种新型结构的光子晶体光纤SPR传感模型，然后利用COMSOL Multiphysics计算软件对所设计的传感模型数值仿真，得到了该模型在特定波长下的模场分布图以及复数形式的有效折射率，对该模型的限制损耗特性以及双折射特性分别进行了研究：a.首先研究了传感模型的限制损耗特性，通过研究得到在纤芯的中心引入一个小空气孔并对它的尺寸合理设计之后，可以有效解决所设计传感模型的芯模与等离子体模相位匹配的难题。同时通过对传感模型损耗谱的分析，得到了中心小孔的最佳尺寸参数；b.然后研究了传感模型的双折射特性，得到一种新双折射分析法，即在不用分析损耗谱的前提下，利用双折射曲线的突变点可以直接定位共振波长，而突变大小反映激发的表面等离子体强度，并且解释了这种新双折射分析法成立的理论原因。（4）利用新双折射分析法研究包层空气孔尺寸、空气孔间距、金膜厚度、待测液体折射率这些参数变化时对光子晶体光纤SPR传感特性的影响，并根据研究结果得到最佳的结构参数，从而得到该传感模型的最优结构。通过计算，所设计的传感器最大光谱灵敏度为0.075μm/RIU，而传感器的分辨率为1.33×10-4RIU。