随着器件设计理论和制备工艺技术的发展,微型化是电子和光子器件的重要发展趋势,如今微电子和光电子器件的特征线宽或长度已经达到了亚微米和纳米尺寸。近年来,随着低损耗微纳光纤的成功制备,使得构造微米乃至纳米光子器件成为可能。微纳光纤以其低传输损耗,大模场倏逝波和小尺度等特性,在光通信,光传感等领域具有良好的应用前景。本文首先介绍了微纳光纤的制备及研究进展,然后概述了微纳光纤器件的发展历史,随后对微纳光纤的基本理论和方法进行了分析研究,最终模拟研究了微纳光纤的导波和远场特性。本文所做的工作如下：(1)根据光纤模式理论,从麦克斯韦方程出发,采用数值模拟的方法,对微纳光纤的导波特性进行了分析,分别讨论了微纳光纤内部及包层的模场和能量分布。结果表明,当光纤直径减少到一定值(如800 nm)时,模场弥散很厉害,微纳光纤的大部分能量在包层中以倏逝波的形式传输,光纤的有效模面积可以超1000μm2。此种大模场特性在光纤传感领域具有潜在的应用价值。(2)利用衍射理论,对微纳光纤的远场特性进行了分析。研究发现,通过缩小纤芯的直径,可以获得较大的远场分布面积。同时通过拉锥石英光纤,实验验证了微纳光纤能够有效的传输导波并将其辐射出去。这些理论分析对微纳光纤的制备和特性分析具有一定的理论和实际意义。(3)运用微扰分析的方法计算复折射率光纤增益特性。通过求解出复折射率光纤复传播常数,得到光纤的复数模折射率。对于阶跃型的微纳光纤,导出了包层为复折射率时增益的解析关系式。