随着纳米科学与纳米技术的快速发展,信息社会对光子器件尺寸和集成光路的集成度要求也越来越高,促使人们不断探索能够突破器件尺寸极限的途径。因此,超紧凑结构复杂的光子学器件和小型化集成光路成为光子学研究领域的热点。聚合物微纳光纤（Polymer Micro-nano Fiber,PMNF）具有良好的器件构筑能力、导光性能和独特的机械性能,还具有良好的柔韧性及弹性,因此被广泛应用于构筑小型化集成光路和超紧凑结构复杂的光子学器件。然而在这些应用中,密集排列的聚合物微纳光纤间由于倏逝波耦合产生的串扰已经成为重要问题。因此,研究如何降低聚合物微纳光纤间的串扰很有必要。在三维空间中,本文基于时域有限差分方法（Finite-Difference Time-Domain Method,FDTD）系统性地研究了直型聚合物微纳光纤交叉结构的串扰,并设计了两种桥型聚合物微纳光纤交叉结构,同时对其产生的串扰进行详细的分析与研究。主要研究工作和成果如下:1.直型聚合物微纳光纤交叉结构的设计与分析:首先,建立了基于相同聚合物微纳光纤的交叉结构物理模型,并分析了该结构的交叉角度、直径、分离距离、偏振模态及近红外波长分别对串扰的影响。然后,建立了基于不同聚合物微纳光纤的交叉结构物理模型,并分析了不同直径和不同材料分别对串扰的影响,即直径差和折射率差分别对串扰的影响。最后,对于由不同材料构成的直型聚合物微纳光纤交叉结构,研究了如何通过改变纤芯直径达到最低串扰的效果。同时分析了耦合方向对串扰的影响。结果表明,通过设计以上研究的结构参数均能有效降低串扰。2.桥型聚合物微纳光纤交叉结构的设计与分析:在研究直型聚合物微纳光纤交叉结构的基础上,首次研究设计了基于余弦弯曲的桥型聚合物微纳光纤交叉结构和基于弧形弯曲的桥型聚合物微纳光纤交叉结构。首先,建立了基于余弦弯曲的桥型交叉结构物理模型,并分析了该结构的弯曲高度、弯曲宽度和直径分别对串扰的影响。然后,建立了基于弧形弯曲的桥型交叉结构物理模型,并分析了该结构的曲率半径、φ角和直径分别对串扰的影响。在此基础上,分析了耦合方向对串扰的影响。最后,对比了以上两种桥型交叉结构。在以上研究过程中简要分析了桥型交叉结构所带来的弯曲损耗。结果表明,即使在较小的交叉角度下,通过设计以上研究的结构参数,在兼顾弯曲损耗的同时均能有效降低串扰。本文研究内容为构筑超紧凑结构复杂的光子学器件和小型化集成光路提供了有价值的参考。