光子晶体光纤（Photonic Crystal Fiber,PCF）适用于太赫兹波的传播,灵活可调的结构设计以及诸多卓越的特性使其面向太赫兹波的传播有着巨大优势,同时可以广泛地应用在传感、通信等领域。本文采用有限元法设计四种不同结构的PCFs,对其特性进行分析和研究。本文主要内容如下:（1）提出了一种由圆形孔以及梯形孔组成的蜘蛛网形PCF。利用有限元方法,以孔隙度（60%～80%）、频率（0.6～2 THz）和纤芯直径（240～380μm）三个参数作为变量,对模场分布、有效材料损耗(0.058 cm-1)、限制损耗(3.22×10-6d B/cm)、弯曲损耗(9.73×10-11cm-1)、有效面积（1.06×10~5μm~2）、色散（0.075±0.016 ps/THz/cm）等特性进行深入的研究,得到较好的结果。这些结果及研究过程为了解PCF的设计、优化和分析等提供良好的基础。（2）提出了一种由圆形孔构成的类十字形PCF。通过对结构参数的优化,在d0=0.90∧0、∧c=0.20∧0等条件下,获得低且平坦的色散（0.46±0.04 ps/THz/cm）以及极低的损耗,包括有效材料损耗(1.04×10-3cm-1)、限制损耗(2.30×10-6d B/cm)和弯曲损耗(1.23×10-17cm-1)。提出PCF为太赫兹波导结构的优化设计和研究提供参考数据,具有潜在的应用价值。（3）提出了一种用于液体传感的PCF并对其传感特性进行研究。比较两种纤芯结构,选定纤芯2进行后续传感性能的分析。通过分析填充液体水、乙醇、苯和丙醇的模场分布及传感性能,该设计得到极高的相对灵敏度、功率分数、数值孔径等特性。水、乙醇、苯和丙醇的相对灵敏度分别为86.1%、88.1%、89.0%和89.5%,数值孔径分别为0.481、0.499、0.507和0.512。该设计在液体传感检测方面具有强大的竞争力。（4）提出了一种涂覆氧化铟锡的梯形槽表面等离子PCF并对其传感特性进行研究。采用二氧化硅作为背景材料,研究不同模式下的折射率变化和模场分布,结构参数如梯形槽深度对损耗的影响,以及共振波长、损耗、灵敏度等与折射率的关系。结果表明,在1.18～1.30的检测范围内,波长灵敏度为9100 nm/RIU,平均灵敏度为3429 nm/RIU。该设计检测范围宽,灵敏度高,可应用到生物化学传感等领域。