由于光子晶体光纤结构的灵活可调性，以及不同于常规光纤的导光机制，它具有许多常规光纤没有的优良特性，尤其是在色散调控与非线性方面受到了各国科研工作者的关注，成为了光纤通信领域的研究热点。现在对光子晶体光纤的研究已经很广泛，它的结构也多种多样，如五角结构、六角结构、八角结构、雪花结构、橘瓣结构、准晶体结构等多种类型。本文应用有限元法对准晶体结构光纤的传输特性进行了研究，主要内容包括：　　 ⑴用有限元法建立了双芯准晶体结构光纤分析模型，介绍了双芯的模式耦合理论，研究了内包层孔径比、内包层空气孔层数、外芯孔径比、外芯空气孔层数、外包层孔径比、孔间距这些结构参量的改变，对色散特性的影响，并在理论上对色散性质的变化进行解释。　　 ⑵将双芯结构与中心填充相结合，提出了一种中心填充的双芯准晶体结构光纤用于对常规单模光纤的色散补偿。对常规双芯光子晶体光纤、双芯准晶体结构光纤以及中心填充的双芯准晶体结构光纤的色散特性进行了比较，指出了中心填充的双芯光子晶体光纤在色散补偿方面的一些优越性，并分析了光纤结构的差异对色散特性的影响。　　 ⑶研究中心填充的双芯准晶体结构光纤，利用双芯耦合理论对改变中心填充孔直径、参量R对色散曲线变化的影响进行了分析和解释，并对结构参数进行优化，分析了当色散峰值在1550nm处时，参量R与色散峰值、参量R与中心填充孔直径的关系。最终在1550nm处我们设计出两种性能优越的色散补偿光纤:内包层空气孔为一层时色散峰值-15763ps/(nm km)，半峰全宽55nm;内包层空气孔层数为二层时色散峰值-782622 ps/(nmkm)，半峰全宽3nm。这两种光纤都可用作长途光纤通信系统中的色散补偿光纤。　　 ⑷提出了一种全固态准晶体结构光纤，对影响光纤传输特性的因素进行分析，研究了孔径比、孔间距的变化对光纤的限制性损耗与模场面积的影响。通过协调限制性损耗与有效模场面积的关系，最终设计出一种大模场面积的全固态准晶体结构光纤，在保证单模传输的情况下，在1064nm处的有效模场面积为2392μm2、限制性损耗小于0.1dB/km，色散系数-27ps/(nm km)、弯曲半径为5cm时，弯曲损耗小于0.2dB/km。这种光纤可以用于高功率的光纤激光器，可以有效地降低非线性的影响。