随着科学技术的发展,光子晶体因为其体积小、控光能力强等优点吸引了研究者越来越多的关注。与传统传感技术相比,光子晶体传感器由于其具有体积小、易集成和可实现无标签检测等优势被用于物理参量、化学参量和生物参量的检测。近年来,传感器逐渐往高集成度、多参量同时检测的方面发展。在现有光子晶体传感器的基础上,本文主要对光子晶体温度传感器、抗外部干扰双参量传感器和多功能双参量传感器进行了研究,主要研究成果包括以下内容:首先,由于硅的热光系数的限制阻碍了光子晶体温度传感器的温度灵敏度的进一步提高。因为SU-8拥有较高的负热光系数,所以通过添加SU-8覆盖层提高了光子晶体温度传感器的温度灵敏度。提出了基于SU-8覆盖层一维光子晶体纳米束微腔的温度传感器,其温度灵敏度达到了-108.9pm/K。基于SU-8覆盖层一维光子晶体纳米束微腔的温度传感器不仅获得了有竞争力的温度灵敏度,还消除了外界环境折射率变化对传感器的影响。因此,所提出的温度传感器可以为未来温度检测的应用提供一种设计思路。第二,通过1×2分束器,将基于SU-8覆盖层的一维光子晶体纳米束微腔与直接暴露在空气中的基于椭圆堆栈的一维光子晶体纳米束微腔并联集成,形成了基于并联集成一维光子晶体纳米束微腔的抗外部干扰双参量传感器,其折射率灵敏度为Onm/RIU和354.6nm/RIU,温度灵敏度为-107.9pm/K和46.7pm/K。除此之外,提出了一个可以衡量双参量传感器稳定性的抗外部干扰性能指标αRI和αT,该指标适用于所有基于灵敏度矩阵进行双参量检测的传感器。通过在谐振波长偏移量上引入一定的干扰,推导出来双参量传感器在未检测参量存在微小变化或者存在系统误差等干扰的情况下的抗外部干扰性能指标。抗外部性能指标αRI和αT越小,意味着双参量传感器拥有越好的抗外部干扰性能,拥有越好的稳定性。该抗外部干扰双参量传感器不仅具有有竞争力的折射率灵敏度和温度灵敏度,而且经过对抗外部干扰性能指标αRI和αT的计算,该抗外部干扰双参量传感器拥有较好的稳定性。最后,通过1×2分束器和2×1耦合器,将基于晶格常数渐变型圆形孔的一维光子晶体纳米束空气模腔和基于晶格常数渐变型圆形孔的一维光子晶体纳米束介质模腔并联集成,提出了基于并联集成一维光子晶体纳米束微腔的多功能双参量传感器。多功能双参量传感器既可以用于同时检测液体浓度和温度,也可以用于气体折射率和温度的双参量检测,并且可以实现在液体或者气体的检测过程中相似的谐振波长和Q值等性能。综上所述,本文设计了基于SU-8覆盖层一维光子晶体纳米束微腔的温度传感器,设计了基于并联集成光子晶体纳米束微腔的抗外部干扰双参量传感器并且提出了一个可以衡量双参量传感器稳定性的抗外部干扰性能指标,设计了基于并联集成光子晶体纳米束微腔的多功能双参量传感器,可能为未来双参量传感器的设计提供创新性思路。