光子晶体光纤是近年来研制出的一种新型光纤，由于它特殊的结构以及导光机制，该种光纤具有很多普通光纤无法比拟的性质，在未来的光通信领域展现出广阔的应用前景。本文对光子晶体光纤的结构特性及其在量子通信中的应用进行了分析。第一章综述了光子晶体的结构原理、制备方法和近年来光子晶体器件的发展状况。第二章对光子晶体光纤的特性和现有研究方法进行讨论，介绍了光子晶体光纤的无限单模特性、色散特性、非线性效应、双折射特性，以及有效折射率法、有限元法、平面波法、时域有限差分法等计算方法。第三章详细阐述了有限元方法的概念和基本思想，给出了有限元法的基本公式和解题步骤。第四章首先讨论了使用有限元法分析光子晶体光纤模型的基本思路和使用femlab有限元商业软件的计算流程，包括建立几何模型、设定基本参数、确定边条件、设置子区域、区域分割、解题过程及后置处理；然后针对数值模拟的结果分析光子晶体光纤的相关特性。第五章探讨光子晶体光纤在量子通信中可能的应用，重点讨论了已报导的一些利用光子晶体光纤中的四波混频产生关联光子对实验的原理、过程及结果；并给出了本实验室设计的关联光子对实验的原理图。