基于表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance,SPR）的光子晶体光纤（Photonic Crystal Fiber,PCF）传感技术兼具SPR灵敏度高和PCF结构设计灵活的优点,可以精确控制单模或多模PCF中的倏逝场以及光的传播特性,解决传统SPR传感结构相位匹配难的问题,在光学传感领域具备良好的发展前景和极高的应用价值。本文主要围绕PCF-SPR传感技术在折射率检测和温度传感这两个领域的应用展开研究,设计了三种不同的传感结构,并运用全矢量有限元法进行传感特性研究,取得了如下成果:（1）设计出一种基于包层空气孔方形排列的PCF-SPR传感器。与传统的六角结构不同,单层方形排列的四个空气孔使得基模与等离子体模更易发生耦合从而提高传感灵敏度。金属金作为唯一的等离子体材料降低了镀膜难度。传感器的导光特性和结构参数对传感性能的影响都得以详细研究。数值分析结果表明,该传感器在1.38-1.42折射率范围内,平均波长灵敏度为7250nm/RIU,对应分辨率高达1.0638×10^-5RIU。（2）设计出一种基于高双折射效应的PCF-SPR传感器。通过不同尺寸的空气孔创造双折射效应,使得基模在某个特定方向更易与等离子体模发生耦合从而提高传感灵敏度。金属膜和待测介质传感通道都置于纤芯区域外部以降低制作难度。通过结构优化,该传感器在1.40-1.43折射率范围内能以很高的线性度实现15180nm/RIU的高灵敏度,对应的分辨率能达到5.6818×10^-6RIU。（3）设计出一种双芯PCF-SPR温度传感器。选择中心空气孔内壁镀上金属膜并填充具有高温敏系数的液体以实现传感,并将温度对金属介电常数、背景材料折射率以及金属膜厚度的影响都加以考虑以保证传感准确性。数值分析结果表明,该传感结构在0°C-30°C温度范围内能实现最大的平均温度灵敏度-9.793nm/°C,对应的分辨率达到0.0086207°C。以上设计的PCF-SPR传感器都具有高灵敏度和高分辨率的优点,因而在生物化学、生物介质折射率检测以及温度传感领域具有重要的应用价值。