随着器件设计理论的完善及制备工艺技术的飞速发展,光电器件的微型化已经成为发展的重要趋势。低损耗微纳光纤的成功制备使得构造微米乃至纳米量级的光子器件成为可能。其中,微纳光纤具有大的波导色散及非线性系数,为研制微型、高效的光脉冲压缩器提供了可能。本文基于微纳空芯光纤来实现光脉冲压缩,并对微纳空芯光纤脉冲压缩器进行了理论研究,为实现微纳尺度光脉冲的有效压缩提供了理论支撑。本文主要研究内容如下：1.基于光纤模式理论,数值模拟了二氧化硅和单晶硅微纳空芯光纤的线性及非线性传输特性,包括模场分布、能流密度分布、波导色散和非线性系数等。通过改变微纳空芯光纤的结构,可以调控其色散和非线性传输特性。研究结果表明,微纳空芯光纤具有强的倏逝波模场,且单晶硅微纳空芯光纤对模场的束缚能力比二氧化硅的强。而且,随着中空芯径的减小,微纳空芯光纤会出现局域光场增强现象。改变中空芯径的大小,可以调控微纳空芯光纤的模场分布、波导色散及非线性系数。单晶硅微纳空芯光纤的波导色散及非线性系数都要比二氧化硅的大。2.基于孤子效应脉冲压缩方法,系统研究了光纤结构及注入激光参数对微纳空芯光纤光脉冲压缩能力的影响。研究结果表明,合理设计纤芯直径的大小,可以使脉冲压缩效果最好,微纳空芯光纤的压缩能力比实芯光纤的强。而且通过调节中空纤芯大小,可以有效调控该光纤脉冲压缩的能力。大的初始啁啾将降低脉冲压缩的质量,高能量的初始脉冲的输入使得压缩效果要好。