随着光纤技术的迅速发展，作为光纤陀螺的关键组件，保偏光纤耦合器广泛应用于国防、军事领域中。它的性能及制造水平直接影响着光纤陀螺的性能。熔融拉锥法是目前制作保偏光纤耦合器最主要的方法。本文基于光波导理论和材料的热粘弹性理论，对80m的保偏光纤熔融拉锥过程进行了仿真分析和实验。首先，建立单根保偏光纤熔融拉锥后变形区的几何模型，并在此基础上分析熔锥型保偏光纤耦合器双锥区的几何模型。从光波导理论角度研究两根保偏光纤间的能量耦合过程，从而研究熔融拉锥过程对保偏光纤耦合器性能的影响。基于热粘弹性材料的力学性能及其物理模型，使用广义Maxwell模型拟合光纤材料的热粘弹性特性，并结合热流变简单材料的特性，确定光纤材料在变温条件下的本构方程。其次，对细径保偏光纤熔融拉锥过程进行有限元仿真分析，包括对预热阶段进行瞬态热分析和对熔融拉锥阶段进行热-结构耦合分析。由瞬态热分析确定光纤预热阶段的时间，由热-结构耦合分析确定熔融拉伸后保偏光纤变形区的几何形状。为了得到光纤材料的粘弹性力学模型，对光纤材料进行高温蠕变实验，并将得到的蠕变曲线转化为剪切模量曲线，使用ANSYS自带的粘弹性材料曲线拟合功能，确定光纤材料的广义Maxwell模型参数。测量高压电弧的温度场分布，确定保偏光纤熔融拉伸过程的熔融温度。最后，建立拉伸力检测装置，对拉伸力进行标定，实现对拉伸力的控制。结合熔融拉锥实验平台，进行细径保偏光纤熔融拉锥实验。待实验完成，在光学显微镜和扫描电镜下观测光纤熔融拉锥后变形区的显微形貌，测量熔融拉锥后保偏光纤变形区的几何形状和表面质量，从而研究拉伸力和拉伸速度对熔融拉锥过程的影响。