为了满足长期快速增长的通信容量需求,基于空分复用（Space Division Multiplexing,SDM）技术的多芯光纤（Multi-core Fiber）开始被广泛研究。然而,相比于传统单芯光纤,多芯光纤中独有的芯间串扰（Inter-core Crosstalk）在多芯光纤传输系统中会严重影响光信号的传输质量、降低信道通信容量,成为限制空分复用性能的重要影响因素。在实际多芯光纤中,由于弯曲、扭转等随机扰动和附加双折射波动的影响,芯间串扰在纵向传输的过程中会随机变化。因此,为了分析多芯光纤传输系统的性能,对于芯间串扰的评估和串扰特性的研究是至关重要的。本文首先,基于耦合模理论和修正后的耦合模方程,为实际弱耦合多芯光纤传输系统推导出了一个新的通用半解析串扰评估数学模型。针对不同参数的多芯光纤传输系统,基于该模型进行了数值模拟仿真,研究不同环境下芯间串扰的特性并与实验数据进行了验证对比。仿真结果表明,在纵向传输的过程中,芯间串扰受等效相位失配的影响会沿传输距离方向随机增加,而在相位匹配点处,串扰将急剧增加。另外,芯间串扰主要受纤芯间的耦合效应和等效相位失配所控制,并且基于该特性提出了降低芯间串扰的方法。在相位匹配区,芯间串扰将会随着弯曲半径的增大而增大;在非相位匹配区,芯间串扰将会随着弯曲半径的增大而减小,并且随着弯曲半径的增长,芯间串扰将会收敛于一个固定值。与其他基于耦合模理论得到的串扰评估数学模型相比,通用半解析模型可以提供一个快速、准确的串扰特性评估,且应用范围要更加广泛。基于功率耦合理论,对七芯单输入光纤和多核干涉多芯光纤的光信号功率、芯间串扰特性做了详细的研究,并推导出相应条件下光纤的信号功率及芯间串扰的解析表达式。研究结果表明,不论是单输入还是多输入多芯光纤,经过长距离的传输之后,各纤芯中的光功率都将达到一个动态平衡的状态,并且提出了动态平衡归一化功率的计算公式。此外在多核干涉情况下,不同入射纤芯对耦合纤芯串扰的贡献是不相关的,耦合纤芯中芯间串扰的分布可以看成是多个双芯单输入芯间串扰分布的累加。最后,基于芯间串扰的累加特性,得到了多个推广后的串扰评估数学模型。