近年来国内外新型功能光纤的研究进入一个快速发展的阶段,例如超宽带、高增益的玻璃光纤;具有丰富光电性质的半导体光纤;结构功能复合化的有机物复合光纤等等。纤芯熔融法（MIT）作为适用性最广的光纤制备方法,推动了新型功能光纤的发展。目前,该方法针对极端条件制备光纤和拉制过程中组分扩散的研究分析较少。针对此问题,本文采用MIT法制备了三种特殊的晶体（YVO₄、KNb O₃、Cr:Ga₂O₃）衍生光纤,通过研究和利用光纤中的组分扩散制备了组分和结构在纤芯区域呈一定梯度分布的光纤,发现光纤表现出特殊的光学性质,研究为制备新型功能光纤提供了一种新的思路和方法。本论文取得的主要研究成果如下:（1）制备了可空间选择性析出YVO₄微晶的YVO₄晶体衍生光纤。光纤具有完好的芯-包结构,初步制备的光纤传输损耗较大。通过元素分析和拉曼光谱表征,证明光纤纤芯和包层之间存在明显的元素扩散,纤芯为玻璃态的YVO₄+Si O₂。利用热处理和连续激光诱导的手段在光纤中析出YVO₄微晶,并实现光纤的整体和空间选择性析晶,制备YVO₄微晶玻璃光纤。（2）制备了组分和光学性质梯度分布的梯度光纤。过渡金属Nb具有丰富的光学性质,我们选用KNb O₃晶体作为纤芯材料,石英作为包层材料,制备了Si O₂+Nb₂O₅体系的玻璃光纤。在前驱体光纤中,[Nb O₆]集中且相对均匀的分布在纤芯中心,而由于扩散在纤芯和包层的界面区域同时有少量分布,[Nb O₆]的浓度猝灭效应使得光纤具有环状发光的现象。通过热处理,纤芯中[Nb O₆]的发光效率提高,同时[Nb O₆]具有更加明显的梯度分布,环状发光区域扩展。利用这个现象我们演示了所制备光纤用于指示不可见红外激光。（3）制备了纤芯具有彩色环状发光现象的Cr掺杂Ga₂O₃陶瓷衍生光纤。所制光纤尺寸接近标准单模光纤,芯-包结构完好,同时具有较好的导光性能。通过元素分布和拉曼光谱分析,证明有部分Si O₂扩散进纤芯区域,衍生光纤为Si O₂+Ga₂O₃玻璃光纤。在光纤中仅测得Cr³⁺离子650～900 nm波段的发光。由于发生扩散,Ga、Si等元素在光纤中呈一定的梯度分布,在紫外光激发下光纤具有环状的彩色发光。通过调整热处理制度,可以在芯-包界面区析出Ga₂O₃微晶,环状彩色发光现象变得更加明显。