近年来，光子器件在微型化的方向发展迅速，不断出现各种高度集成、尺寸小、性能好的微纳光子器件。微纳光纤通常是微纳光子器件的重要组成部分之一，由于其具有大比例倏逝场传输、强光场约束、低弯曲损耗、柔韧性好、机械强度高等优良特性，使得越来越多的科研工作者投入到对它的研究中。首先，本文研究了单根直微纳光纤电场及能量的分布特性。结果显示，纤芯直径和入射光波长对单根直微纳光纤电场及能量的分布均有影响。随着微纳光纤纤芯直径的增大，纤芯轴心处的电场模和能量密度时间均值均是先增大后减小，并在纤芯直径增大到与入射光波长相当时，电场模和能量密度时间均值达到最大值。而随着入射光波长的增大，微纳光纤轴心处的电场模和能量密度时间均值均是逐渐减小。在入射光波长一定时，随着纤芯直径的增大，纤芯中所约束的能量增多。在微纳光纤纤芯直径一定时，入射光波长越短，纤芯中所约束的能量越多。然后，研究了弯曲的微纳光纤电场及能量的分布特性。微纳光纤弯曲通常可分为同向弯曲和异向弯曲，本文得到这两种弯曲的微纳光纤的电场和能量分布均会产生离心偏移，且弯曲半径越小，偏移越多。并且，还对纤芯直径、纤芯材料、弯曲半径及入射光特性对微纳光纤弯曲损耗的影响进行了研究。结果显示，随着微纳光纤纤芯直径增大，弯曲损耗将逐渐减少，且微纳光纤直径越小，直径改变时，产生的弯曲损耗变化越大，当直径增大到一定值，弯曲损耗本身已非常小，纤芯直径改变时，弯曲损耗也基本不变；随着微纳光纤纤芯折射率或弯曲半径的增大，其弯曲损耗均是逐渐减小；微纳光纤纤芯与包层的折射率差或弯曲半径较大时，入射光的偏振态对弯曲损耗的影响基本可忽略，而当折射率差或弯曲半径较小时，不同偏振态的光所产生的弯曲损耗的区别相对较大；入射光波长越长，产生的弯曲损耗也越大；在相同条件下，异向弯曲微纳光纤的弯曲损耗比同向弯曲微纳光纤大。此外，基于对微纳光纤弯曲损耗的研究，设计了U型微纳光纤折射率传感器，具有多种方法去测量外界环境折射率。最后，研究了三根平行微纳光纤的耦合特性。结果说明，在入射光偏振态或纤芯间距改变时，三根平行微纳光纤随传输距离变化的能量耦合分布的规律是相似的，都呈周期性分布。并随着纤芯间距的增大，耦合周期也逐渐增大，入射光偏振态对耦合周期有轻微的影响。最后，基于对三根平行微纳光纤耦合特性的研究，设计了一种3×1微纳光纤耦合器。该耦合器的长度只有十几微米，比普通光纤耦合器的尺寸小几个数量级，实现了三束光合成一束的功能，并且耦合效率大于90%。