本文首先介绍了光子晶体光纤和保偏光纤的产生、发展和各种特性；与传统的保偏光纤相比，高双折射光子晶体光纤具有很多优越的性质；介绍了等效折射率法、有限元法和平面波展开法这三种常用的理论分析方法；又对光子晶体光纤的双折射、模式等特性进行了研究，提出并设计了几种结构的高双折射光子晶体光纤；最后拉制并测试了其端面结构，研究内容包括：1.利用有限元方法和平面波展开法对双大孔结构的双折射值分别进行了计算，比较发现在短波长端，两种计算方法得到的结果非常吻合，但在长波长端，具有较大的误差。同时平面波展开法在长波长端有一个截止波长，当传输波长大于此波长时，能量完全从纤芯中泄露出去，而有限元方法中有一部分能量仍然被限制在纤芯内，在长波长端的截止波长较平面波展开法计算得到的结果较长。2.利用有限元法分析光子晶体光纤的模式截止特性，得到了截止波长与d/Λ的变化关系；并选用带有磁光系数的磁光材料作基底材料，设计并分析了双大孔结构的光子晶体光纤的双折射特性，以获得具有磁光性能的保偏光子晶体光纤；并利用平面波展开法得到了其模场直径随波长的变化关系。3.设计了两种结构的高双折射光子晶体光纤，即四大孔的单缺陷椭圆孔包层光子晶体光纤和六大孔的双缺陷椭圆孔包层光子晶体光纤，并分析了其色散特性，发现在椭圆孔包层的光子晶体光纤的纤芯附近增加四个和六个大圆孔能够提高其模式双折射值，同时四大孔结构的椭圆孔包层光子晶体光纤具有较大的x偏振模色散，因此可以将其应用于单偏振模的色散补偿。4.提出了菱形孔结构的高双折射光子晶体光纤，并将其与椭圆孔结构的高双折射光子晶体光纤进行比较，分析表明在相同空气孔填充率的条件下，当菱形孔的对角线之比等于椭圆孔的椭圆率时，菱形孔光子晶体光纤具有更高的双折射值；并提出了改进的毛细管堆积法制作这种带有菱形孔的光子晶体光纤。5.对所设计的具有磁光特性的双大孔结构和横排小孔结构的光子晶体光纤进行拉制，并测试其端面结构。