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保偏光纤不仅在光通信系统，且在光纤传感以及光子器件等领域有着极其广泛的医用前景。传统的保偏光纤大部分是应力型，其双折射较低，且温度稳定习性较弱，无法适应现代光通信要求。光子晶体光纤(Photonic CrystalFiber，PCF)，由于其包层中周期性分布的空气孔使其具有传统光纤(Traditional Fiber, TF)所无法企及的特性，从而受到科研工作者的广泛关注，如高双折射偏振，奇艺色散特性，无截止单模传输，高非线性和大模场面积。与传统光纤相比较，双折射偏振光子晶体光纤具有高温度稳定性和高双折射性能有效克服偏振模色散，作为新一代的光学介质，在光纤通信，非线性光学，光纤光子器件等领域有着极其重要的应用前景。 本文利用有限元法研究分析了双折射偏振光子晶体光纤的色散特性，双折射特性，非线性特性以及损耗特性，讨论了其在光纤通信中的应用，并在实验上对具有偏振结构的光子晶体光纤进行了研究。主要工作如下: 一、提出设计了一种新型高双折射偏振光纤-双月型PCF，以纯石英为基材，采用有限元法对改光纤的偏振特性，模场特性以及色散特性进行了模拟。结果表明，其双折射是由纤芯与包层的不对称共同产生的，当Λ=1.71μm，d/Λ=0.5以及D/Λ=0.85时，在1.55μm处的非线性系数达到32.8972 W-1·km1，其双折射达到4.5IE-3，且两个偏振方向在近红外的零色散波长有着明显的差异。 二、基于双月型PCF结构通过引入表面等离子体共振理论，通过模拟分析所得，双折射结构，液体的存在与否以及其种类，金属厚度这些条件决定了共振强度。这种基于SPR原理的特殊光子晶体光纤在y偏振方向的共振峰在1.33μm（处于O waveband，O波段）能达到675.8 dB/cm，这为偏振光纤的应用提供了新的理论参考。 三、利用大于100 fs的短脉冲在PCF的反常色散区靠近基模零色散点波长位置泵浦实验室拉制的偏振结构光纤，基于红移至2000 nm后的拉曼孤子，在满足相位匹配条件下，于可见光波段产生了高效和宽带切伦科夫辐射(CherenkovRadiation，CR)，其转换效率高于35％且带宽为30 nm，这为短波段脉冲光源的获取提供了新的途径。