随着互联网技术的不断发展,社会各方面对信息的需求呈现快速增长的趋势。以单模光纤为基础的传统光通信网络趋向于其理论极限。基于多芯光纤/少模光纤的空分复用技术可以充分利用空间维度,有望实现单根通信容量的成倍增长,近年来多芯少模光纤的相关研究引起了人们的广泛关注。本文聚焦于多芯少模光纤光学特性的研究,主要内容包括:弯曲不敏感少模光纤的性能表征、多芯少模光纤串扰特性的测量和低串扰多芯少模光纤的新型设计,具体研究内容如下:首先,简要介绍本课题的研究背景与意义,综述了目前国内外关于多芯少模光纤的研究现状,同时介绍光纤的模式理论和多芯光纤芯间串扰的相关理论,并对全矢量有限元法的求解思路和步骤进行了描述;其次,对自制的单芯少模光纤低损耗带宽、弯曲损耗、差分模式群时延等传输特性进行了测试和分析,研究结果表明该光纤性能满足大容量光纤传输系统需求;此外,提出一种测量多芯光纤串扰特性的方法,对以该少模光纤结构为子单元的13芯光纤串扰特性进行表征,测得该多芯光纤的芯间串扰低于-50 d B/km;最后,设计一种低串扰5-LP模的弱耦合异质芯7芯光纤,采用沟槽辅助和气孔隔离相结合的方法,在通信光纤标准125μm外径的情况下实现了芯间和模间的低串扰;研究纤芯位置、微结构排布、内包层直径、沟槽宽度和气孔半径等光纤结构参数对串扰的影响,拓展了多芯光纤的研究思路。