光子晶体光纤作为一种新型的光纤,包层由折射率周期分布的二维光子晶体组成。由于其在非线性方面的诸多优势,一提出便受到广泛的关注。一方面,研究人员通过设计不同的结构,从理论或实验上进一步探索光子晶体光纤的新特性;另一方面,基于光子晶体光纤的通信器件也相继得到研究,有的已经开始应用到实际的通信网络中,并发挥着重要的作用。基于此,我们认为研究光子晶体光纤的特性及其在通信中的应用是一个很有意义的课题。我们从光子晶体光纤的导光原理出发,深入研究了带隙光纤的能带结构,解释了空芯导光原理,对比了它与传统折射率导光的异同。通过归一化频率参数计算了光子晶体光纤的无截止单模特性,这是光子晶体光纤所特有的属性。利用有限元方法分析了光纤的模场分布,并分别计算了光子带隙光纤和折射率导引光子晶体光纤中的色散曲线。实验上研究了高非线性光子晶体光纤中的超连续谱产生,分析了超连续产生的机理和应用前景。在详细研究了光子晶体光纤中的受激布里渊散射效应和当前的光速减慢技术后,我们提出在极小核光子晶体光纤中利用受激布里渊散射效应实现全光缓存。该技术以声波作为信息缓存的载体,可实现缓存时间连续可调、还原效率高、脉冲失真度小、控制脉冲低等优点。并且通过数值模拟,验证了我们的想法,和普通大核光纤相比,在还原效率可比拟的情况下,用极小核光子晶体光纤可大大降低控制脉冲的功率,从而降低控制脉冲对光通信网络造成的潜在威胁,使系统更加稳定,在全光通信网络中具有很大的应用前景。