基于空分复用技术的多芯光纤能够成倍增加通信容量并提升空间利用率,因而有望成为突破现有通信容量瓶颈的关键技术。随着商业化应用的推进,多芯光纤朝着低损耗、低串扰及大模场面积的方向发展。然而,这些性能易受弯曲的影响,弯曲不当会导致其急剧劣化,从而影响光传输系统及基于多芯光纤的光器件的正常使用,严重时甚至损坏整个系统。因此,研究多芯光纤弯曲特性和参数测量对改善光纤性能,指导其实际应用具有重要意义。本论文对多芯光纤弯曲特性及参数测量进行了理论和实验研究,主要内容和创新点如下:1.研究了纤芯中引入高折射率环对单芯大模场面积光纤弯曲特性的影响,提出一种双层高折射率环芯大模场面积光纤。仿真结果表明,纤芯中增加高折射率环不仅可以增大基模损耗和高阶模损耗之间的差异,改善光纤弯曲下的单模工作性能,还可使纤芯功率分布更加平坦,增大模场面积。基于该结论,进一步提出一种纤芯具有内、外两层高折射率环的大模场面积瓣状光纤,内层环有助于增强光纤的单模工作性能并使基模电场分布的顶部更加平坦,外层环可使基模电场分布的腰部更宽。分析表明,当弯曲半径为15 cm时,该光纤可在1.06～1.58μm的波长范围内实现任意弯曲方向的单模工作,其模场面积大于835μm~2。2.研究了抛物线芯双沟壑光纤在弯曲下的高阶模抑制能力,提出一种大模场面积抛物线芯多芯光纤。该光纤可在小的截止波长下增大芯径,实现大的模场面积,还具有低弯曲损耗和低串扰的优点。对其弯曲特性的研究表明,该光纤的模场面积受弯曲半径影响很小,具有良好的抗弯曲性。当弯曲半径小于1 m时,纤芯半径为7μm、芯-包相对折射率差为0.3%、芯间距为45μm的该光纤可在C+L波段实现串扰小于-40 d B/100 km,模场面积达100μm~2的单模传输。3.研究了折射率沟壑对阶跃芯沟壑辅助型（Trench Assisted,TA）十九芯光纤截止波长及弯曲特性的影响。分析了截止波长随折射率沟壑内径及厚度的变化,进而研究了为避免截止波长延长至C波段,沟壑参数受限对光纤损耗、串扰以及模场面积造成的影响,更进一步讨论了截止波长小于1530 nm时的光纤弯曲特性。结果表明,截止波长除受纤芯周围折射率沟壑的影响,还受相邻纤芯折射率沟壑的影响,其大小与折射率沟壑内径和厚度正相关,且随着芯间距的减小以及芯-包折射率差的增大而延长。当芯间距为35μm时,截止波长对耦合系数和模场面积的影响开始凸显。当芯-包折射率差Δ1为0.35%时,影响进一步增强。当Δ1为0.39%时,由于沟壑参数受截止波长所限,TA十九芯光纤在1625 nm波长处仅可在小于160 mm的弯曲半径下实现低于-30 d B/100 km的串扰。4.基于对高折射率环芯大模场面积光纤的研究,提出了一种高折射率环芯TA十九芯光纤。高折射率环芯相较于阶跃芯对截止波长的影响较小,可在截止波长延长较短的情况下抑制串扰,弥补传统阶跃芯十九芯光纤为抑制串扰并避免截止波长延伸至C波段时可用的芯-包折射率差范围小的不足。当弯曲半径在15～500 mm之间时,截止波长小于1530 nm的该光纤可实现低于-30 d B/100 km的串扰和大于70μm~2的模场面积。5.采用异步编程开发了多芯光纤参数测量仪器操作软件,实验测量了多芯光纤折射率和弯曲损耗。基于面向对象编程技术和WPF框架编写了多芯光纤参数测量仪器操作软件,实现了各硬件功能的系统集成、多硬件协同工作的数据采集、调用折射率重建算法的数据处理、以及测量结果的图表显示与导出功能。软件运行流畅,简明易用。测量了七芯光纤的折射率,并利用基于空间光耦合装置的测量系统测量了四芯和七芯光纤在不同弯曲半径和波长下的损耗,分析了弯曲半径及波长对其输出光斑的影响。结果表明,两光纤总弯曲损耗随弯曲半径减小指数级增大,在7 mm弯曲半径以下,均超过200 d B/m。两光纤输出光斑亮度总体上随弯曲半径增大而增强,随波长变化规律不明显。