光子晶体是将两种或者两种以上介质材料排列成具有光波长量级的一维、二维或三维周期结构的人工晶体。由于布拉格衍射,一定频率的光被禁止在其中传播,形成光子带隙(photonic bandgap)。本文的主要研究内容是: Bragg型光子晶体光纤长波长截止的弯曲损耗特性、Bragg光纤几何结构对长波长截止弯曲损耗特性的影响;中空带隙光子晶体光纤的带隙结构、缺陷模场分布、模式色散以及其在光脉冲压缩方向的应用。第一章阐述了光子晶体的概念、分类;带隙导光机理及影响光子晶体光纤几何结构的参数;简要介绍了光子晶体光纤的特点及应用。第二章详细地阐释了本论文理论计算的两种基本方法——平面波展开法和时域有限差分法为数值模拟提供了有力的理论基础。第三章对不同Bragg光纤长波长截止的弯曲损耗特性进行了测量,从而为利用Bragg光纤和实芯带隙光子晶体光纤不同弯曲损耗特性组成的全光纤可调谐带通滤波器提供了丰富的实验数据;使用时域有限差分法优化了当Bragg光纤基模传输损耗最小时的光纤结构,系统分析了光纤几何结构对其长波长截止弯曲损耗特性的影响。第四章中,运用平面波展开法原理,使用MPB数值模拟软件对不同空气填充率六角型排布中空带隙光子晶体光纤的带隙结构进行了数值模拟。并重点分析了空气填充率为70%的该种光纤的缺陷模场分布、模式色散特性;并利用其特殊的色散特性压缩光纤激光器出射的锁模脉冲,同时和用光栅对脉冲压缩的方法进行了对比,突显了带隙光纤压缩脉冲的优点,有希望实现激光器和脉冲压缩的全光纤化。