光子晶体光纤具有很强的非线性特性，高非线性光子晶体光纤在超短激光脉冲的作用下，能够产生很好的超连续谱现象。超连续谱产生可以通过减小光子晶体光纤的纤芯面积、提高空气填充率、改变色散特性或双折射特性来实现。本文利用有限元法对高非线性双折射光子晶体光纤的各种特性进行系统地分析；研究其制备工艺，提出一种改进的制备方法；对制备成功的高非线性双折射光子晶体光纤进行实验研究，分析在正常色散区传输时的脉冲展宽现象。首先，利用有限元法设计了双箭头型高非线性双折射光子晶体光纤，分析了不同大小空气孔对于光纤特性的影响。计算发现通过改变空气孔的大小，能够有效地改变非线性系数的大小，并且可以非常明显的改变色散零点，而且对模式双折射的影响尤为突出。又设计了一种具有四个大孔的椭芯双折射光子晶体光纤，从而为高非线性双折射光子晶体光纤中超连续谱产生提供了理论基础。其次，研究了毛细管拉制过程中塌缩量与温度、下棒速度、拉制速度和空气填充率的关系，依此提出了一种改善塌缩问题的方法。为了制作特殊结构的光子晶体光纤，提出了一种改进的堆积法，并用这种方法制备成功了高非线性双折射光子晶体光纤。最后，利用自制的高非线性双折射光子晶体光纤在正常色散区进行了飞秒激光脉冲传输实验，研究了在不同中心波长、不同平均功率、不同入射脉冲偏转角度和不同光纤长度下的脉冲展宽现象。并且分析了高非线性双折射光子晶体光纤正常色散区超连续谱的产生机理。