光子晶体光纤具有传统光纤所没有的许多性质，比如高度可调的色散特性、无截止单模传输特性、高双折射特性和灵活的非线性控制等。材料填充是一种对光子晶体光纤进行后加工的技术，通过填充金属、液晶或者其它光学功能材料可以进一步提升和扩展光子晶体光纤的性能。本文设计了两种金覆膜光子晶体光纤，并对其偏振分束或偏振滤波特性进行了数值研究，搭建实验平台并对光子晶体光纤的基本特性进行了实验测试。具体内容如下：　　首先，介绍了光子晶体光纤的研究背景，概括了光子晶体光纤的主要理论研究方法，并给出了基于表面等离子共振光子晶体光纤的理论基础。　　其次，设计了一种新型双芯光子晶体光纤偏振分束器。利用了有限元法进行数值模拟并对其分束特性进行了分析。通过调节结构参数和金膜厚度，研究了光纤在光通信波段的偏振分束特性。　　再次，设计模拟了一种包含椭圆气孔的矩形气孔阵列的光子晶体光纤滤波器。对比研究了有金无金对其传输特性的影响，以及金属层厚度、纤芯周围空气孔的作用。并探究了其损耗随波长的变化趋势。作为偏振滤波器工作波长可转移到的1.55μm光通信窗口。　　最后，搭建实验平台对实验室自制的光纤进行了飞秒激光实验测试。利用光纤研磨机对光纤的端面进行研磨，然后利用光纤熔接机把单模光纤与光子晶体光纤进行熔接，进一步搭建光路，对光子晶体光纤的透过谱和非线性效应进行了实验研究，研究发现待测光纤具有很强的非线性效应，能量从180nm到红外波段发生了转移。