光纤中偏振转换对光纤实际应用具有很重要的作用,比如光学传感,但是现在光纤中偏振转换一般是基于扭曲光纤产生几何相位累积效应、从外部空间耦合或者是加应力使光纤产生双折射效应。任意结构中的光场都是由相位、振幅和偏振三者共同决定的,所以可以控制这三个分量重新对光束进行整形变换。在自由空间中,超表面对于光束的控制已经成为热点,很多研究者都提出了自由空间中利用超表面实现偏振控制的方法。本文提出了一种全新的光纤中的偏振转换方法,把自由空间中的全介质超表面引入到光纤结构中来实现偏振转换,转换效率高且特性稳定。基于全电介质超表面,在光纤中实现了近乎完美的偏振转换。超表面是由一系列的椭圆柱结构单元按照三角形点阵进行周期排布,通过选取合适的椭圆柱的结构参数和设计结构单元在每一点的取向,实现了偏振转换功能。具体表现为把LP₀₁^x线偏振光转换成LP₀₁^y线偏振光,透射率为T=74.6%,同时可以旋转超表面得到任意方向偏振的线偏振光;LP₀₁^x线偏振光转换成圆偏振光,透过率为T=93.1%;LP₀₁^x线偏振光转换成柱矢量光束,包括TM₀₁径向偏振和TE₀₁角向偏振,透射率分别为透过率为T=84.1%和透过率为T=82.2%。为了考虑制作工艺带来的误差对偏振结果的影响,计算了超表面的结构参数和光纤的折射率对偏振结果的影响。此外针对大部分自由空间中超表面工作波长固定这个缺点,本文设计的超表面具有60 nm的带宽。对比与传统的偏振转换器件,超表面具有超薄的优点,尺寸在亚波长量级,而现在的微纳加工技术的成熟,使得本文提出的结果对于微纳集成光学发展和光纤集成系统具有一定的应用价值。