保偏光纤近二十年的发展使其在光纤传感技术、相干光通信和高速通信系统中被广泛采用，偏振保持光纤传输线偏振光，用于航天、航空、航海、工业制造技术及通信等国民经济的各个领域。在以光学相干检测为基础的干涉型光纤传感器中，使用保偏光纤能够保证线偏振光偏振方向不变，提高相干信噪比，以实现对物理量的高精度测量，具有十分广阔的应用前景。 随着对保偏光纤研究及制造工艺的深入，产生了适应各种需求的保偏光纤，比如：类矩形保偏光纤和保偏光子晶体光纤等都是新型的保偏光纤。保偏光纤的结构相比于其他普通单模光纤较为复杂，研究其光场分布也较之困难，探讨光场分析的方法就显得尤为重要。本文的重要工作和创新之处可以归纳为以下几点：1.综述了保偏光纤在光通信、光纤传感领域中的应用。着重阐述了保偏光纤的发展历程以及改进之处；讨论了保偏光纤结构上的发展。 2.从理论上分析了保偏光纤的双折射原理和特点，主要是从光纤折射率分布的各向异性分析其结构特性，并介绍了保偏光纤的两个特性参数：消光比和拍长。同时从几何形状致偏和应力感应致偏两个角度将现有的几种保偏光纤加以分类。 3.概述了现有的几种分析保偏光纤的方法。解析法主要包括WKB法、Raylei曲-Ritz法、幂级数展开法、微扰法； 数值方法主要有：有限元法、矩量法和时域有限差分法(FDTD)。由于时域有限差分法对于复杂结构的分析呈现出显著的优点，本文重点对时域有限差分法进行研究，分析了Maxwell方程的差分表示以及Yee氏网格，对FDTD法中的数值色散、吸收边界条件和激励源进行讨论，并分别给出了直角坐标系下和柱坐标系下的FDTD表示。 4.分别对椭圆芯和保偏光子晶体光纤，用FDTD法进行了分析，给出了场图以及其他一些数值模拟结果，并对它们的保偏性能进行了对比分析。