光子晶体光纤由芯层和围绕芯层的光子晶体阵列所构成,这种标准的形态学结构使得光能够以一种独特的方式被束缚在光纤芯层。由于这种新技术的发展,我们对于光纤是什么,利用它能做些什么的认识正在发生着变化。诸多科研领域都在开展着基于光子晶体光纤的各项研究。绝大部分类型的光子晶体光纤的光子晶体阵列由空气腔构成,从而成为了极具潜力的功能材料集成平台,可以与生物化学,材料等研究领域开展交叉研究。其中,基于选择性填充技术的光子晶体光纤传感器被广泛应用于温度,应力,电场等因素的传感测量,尤其在温度传感领域取得了非常好的表现。然而,大部分的研究都着重于灵敏度的提升,传感器尺寸的微型化,较大的测量温度范围等方向。对于光子晶体光纤内部波导结构对于整个光子晶体光纤传感器的传感表现有何影响还未有过报导。此外,大部分对于光子晶体光纤传感器的光信号的检测都是基于光谱仪等设备的波长域信号解析,很少有别的光检测手段被用来解调这些光学信号。本文的研究中,制作了三个有着相似结构的光子晶体光纤传感器,传感器结构均为甘油填充一个包层空气孔的液体腔与光子晶体光纤芯层所构成的直接耦合波导结构,区别在于液体腔与芯层的距离有着线性变化。从原理分析到实验分别对三个传感器进行了耦合强度特性和温度响应特性的评估与测量。从而得出,液体腔与芯层之间更小的距离,虽然不会影响整个波导结构中的光的模式指数,但是液体腔对芯层更强的耦合强度会影响整个传感器的灵敏度。反之可得,通过适当地调整这类传感器的结构可以达到控制传感器灵敏度的目的。这个研究将对设计和优化基于选择性液体填充光子晶体光纤传感器有着一定的借鉴作用。针对第二个问题,我们提出了一种新颖的选择性填充双芯光子晶体光纤传感器,利用低相干解调技术对该传感器光学信号进行采集和处理,并进行了温度传感测量来检验传感系统的表现。选择性地将蒸馏水填充进双芯光子晶体光纤约1/3部分的空气腔内从而使得双芯具有不同的有效折射率,继而对传输在不同芯层的光引入了相位延迟,此相位延迟可以被后面解调马赫-曾德干涉仪所补偿,通过监测相位延迟的值可以探测被测物理量的变化。在29-92℃的温度范围内,获得了0.9微米/℃的传感灵敏度。实验结果与理论计算吻合的较好。这种结合了选择性填充光子晶体光纤和低相干解调技术的全光纤传感系统至今还未见报导,其稳定性高,结构简单,成本低等优点对于实际的工程应用有着一定的研究价值,系统自身的结构和原理也为基于低相干解调技术的传感应用领域提供了一种新的思路。