随着光纤技术的发展,光纤以其结构简单、体积小和抗电磁干扰能力强等特点被越来越多的应用于传感器领域,并且随着光子晶体光纤的问世,光纤传感技术有了质的飞跃。石墨烯作为一种新型材料,具有独特的零带隙能带结构、可调节的费米能级特性、优异的光学电学特性和超高的载流子迁移率,被广泛应用于光电器件材料的选择中,引起了人们极大的关注。本文基于石墨烯涂覆D型单芯光子晶体光纤结构,提出了折射率传感器的可行性,并对其进行了深入的理论和实验研究,然后对电光调制特性进行了理论分析,主要内容包括:首先,在大量查阅国内外相关文献的基础上,对光纤传感技术的重要作用进行了简要的介绍,并综述了石墨烯在光纤通信和光纤传感中的应用,对石墨烯光电器件的国内外研究现状进行了详尽的分析和介绍。其次,从石墨烯独特的能带结构入手,分析了石墨烯的光学特性、电光调制特性等,并介绍了石墨烯的制备方法,详细描述了本文采用的仿真方法。再次,采用基于有限元法的COMSOL Multiphysics软件对D型单芯光子晶体光纤的传输特性进行仿真,研究了是否涂覆石墨烯层以及改变侧边抛磨深度和石墨烯层数等因素对光场特性的影响。然后,对该结构的电光调制特性进行了仿真研究,探究了化学势对石墨烯的光吸收特性的影响,改变抛磨深度和涂覆石墨烯层数等因素得出石墨烯的电光特性对传感器灵敏度的影响。最后,根据仿真结果设计了实验,详细说明了传感器的制备过程,对传感器的折射率传感性能进行了实验验证,对实验结果进行了分析总结,给出了研究结论并分析了存在的不足。