近年来,由于光子晶体微腔结构具有Q值高、有效模式体积小、易于集成、制作工艺简单等优势,使得其在纳米传感结构设计方面得到了广泛的应用,科研人员尝试在光子晶体微腔中通过激发Fano来进一步提高结构的传感性能。基于对光子微腔特性及Fano共振形成机制的研究,将Fano共振与一维光子晶体微腔结合进行传感结构设计,并结合耦合模理论定性分析了结构的传输特性,利用时域有限差分法定量分析结构参数对透射谱及传感特性的影响。本文主要对三种类型的一维光子晶体微腔结构进行研究,分别为均匀孔径型纳米梁腔、啁啾孔径型纳米梁腔和级联型纳米梁腔。论文的研究内容包括:首先,基于光子晶体的光子禁带与光子局域特性,研究分析一维光子晶体纳米梁和一维光子晶体纳米梁腔结构的传输特性,并利用时域有限差分仿真软件分析了结构中空气圆孔数目、半径、排列周期对透射谱特性的影响,掌握结构参数对透射谱影响的规律,进而在进行传感结构设计时,可根据共振峰位置和波段需求选择合适的结构参数。其次,基于对Fano共振原理及光子晶体特性的掌握,提出光子晶体纳米梁侧耦合均匀孔径型纳米梁腔结构,在此基础上,为了增强光在谐振腔的局域能力,在对纳米梁腔结构设计时引入了孔径啁啾的概念,通过控制变量法优化结构参数,以取得较好的传感性能,经过对比分析,该结构相较于均匀孔径型纳米梁腔,其品质因子(Figure of Merit,FOM)值提高了一个数量级。最后,提出光子晶体纳米梁侧耦合级联型纳米梁腔的双重Fano共振结构,通过对单Fano共振的研究,可以发现,一个谐振腔可以产生一个谐振谷作为离散态。所以,尝试再引入一个谐振腔使其能够产生两个谐振谷,进而形成双重Fano共振。研究表明,该双重Fano共振结构不仅能够实现对待测物的折射率传感,而且可作为差动传感来消除待测环境中可能产生的误差,提高了传感的精确性。