随着制造技术的不断发展，直径与其可传导的光的波长可以比拟的微光纤逐渐成为研究的热点，并在许多领域得到了广泛的应用。微光纤与普通光纤相比有许多特殊的性质，例如大消逝场、低损耗、高非线性、易于接入普通光纤系统等。本文基于对微光纤色散、非线性、消逝场等性质的研究，先后提出一些可行的微光纤、微结构光纤设计方案，通过结构上的设计来达到预期的光学性能，并且对一些现有的微光纤谐振腔理论提出了一些修正方案，使其更准确的描述微光纤谐振腔的谐振波长以及其作为传感器的灵敏度的性质。　　在光通信系统中，控制色散十分重要，低色散的光波导可以减小模拟信号或数字信号传播过程中的形变。从而提高信息传输速率。我们提出了一种带有一个到两个微型槽结构的微光纤。讨论了这种光纤的制作方法，并且模拟了这种槽型结构微光纤的色散曲线。根据我们的模拟结果，在特定的结构参数下，该槽型结构的微光纤色散值在340 nm范围内变化为±10 ps/(nm·km)。这种结构很适合做各种微光纤器件的基础，例如槽型结构微光纤的谐振腔，光栅，耦合器。这些以槽型结构微光纤为基础的器件可以被用在一些关键的应用中，例如飞秒脉冲传播。　　之后我们进一步研究光纤中的非线性性质，主要以二次谐波、三次谐波为重点。在本文第四章中首先说明了对应的谐波产生所需要的相位匹配条件，交叠积分，之后分别举例说明实验中如何产生谐波。提到了相关的文献，以及我们自己的理论模拟结果和实验结果等。展示了不同结构、不同波长下的相位匹配波长，交叠积分等。我们提出利用第三章中提到的槽型结构微光纤激发二次谐波并展示模拟结果，详细说明其对于普通光纤的优势。在三次谐波实验中我们也进行了类似的研究，并且展示了模拟、实验结果，并准备利用光子晶体光纤和皮秒激光器在实验室中激发三次谐波。　　在第五章中，我们研究了微光纤谐振腔的强耦合效应对于其谐振条件以及其作为传感器的灵敏度的影响，并且用我们的模拟结果与不考虑耦合效应的结果进行对比。根据我们的模拟结果，当微光纤直径很小并且耦合区两部分光纤距离足够接近时，其耦合效应强到足以对谐振波长和灵敏度等造成较大影响，在特定的结构下，耦合效应对于微光纤谐振腔的谐振峰的影响会达到3.89 nm，如将其作为传感器，其液体折射率灵敏度的修正值将会是83 nm/RIU，因此不能忽略。同时，我们将此结果推广到平板波导微环形谐振腔的情况，并且建立模型进行详细的数值分析也得出了类似微光纤谐振腔的结论。