近些年来，随着光子晶体光纤的问世，标志着一种完全不同于传统光纤的新型光纤的诞生。光子晶体光纤以其高度可调的结构设计，在实现双折射、色散平坦、色散补偿、零色散点可调及高非线性等光学特性方面有着无法比拟的优势，使其成为光子晶体光纤研究的热门领域。本文首先着重介绍了有限元法的理论基础，以及在光子晶体光纤设计中如何利用全矢量有限元法模拟计算其模场分布、双折射、色散、限制损耗、有效模场面积、非线性系数等特性。其次，借助非对称结构实现光子晶体光纤的高双折射单模传输，在纤芯中引入两个椭圆空气孔阵列结构，通过调节空气孔大小、结构等参数实现不同占空比、等效折射率来研究其对光纤模场分布及双折射的影响。然后，通过在纤芯引入高折射率椭圆柱体，增大了光纤纤芯折射率。通过改变其大小及折射率等参数，对其双折射和模场特性进行研究，结果表明光子晶体光纤的双折射获得很大提高。最后，对在光子晶体阵列中引入一排高折射率柱的新型结构光子晶体光纤的特性进行了探索，通过研究发现这种正交方向分别为折射率引导效应和带隙效应导光机制的混合型光子晶体光纤，在实现高双折射方面的可行性，为高双折射光子晶体光纤的设计提出了一个全新的思路。