21世纪是人们通过信息网与世界紧密联系在一起的时代。随着最近几年互连网的爆炸性发展，光通信技术也随之向着大容量、全光网络、单片集成技术的目标不断前行。硅基二氧化硅平面光波线路技术（PLC）的运算速度大大高于电子集成线路，作为光纤通信领域的传统材料，硅材料在加工工艺和制作成本上有着其他材料无法取代的优势地位。如何在同一个高度密集的芯片中，实现光传输，光探测，光互连，光诱导，已经成为当今各国光电子技术竞相研究的热点问题。本文将提出一种新型的硅基全光纤互连技术的单片集成平台——平板芯光纤，它是结合了低成本的传统光纤拉制技术和平板光波导的多功能性的一类新型光纤，光纤芯和包层均为平板形。这种平板芯结构特别类似于平板波导结构，可制成多种功能器件，相比较平板波导其优势在于，它不但具有普通光纤的特点，可长距离传输，损耗较低，机械柔韧性好，便于保存等优点，最大的优势在于可以实现密集集成光路与阵列光纤的全光纤一体化，大大减小了的波导与光纤在封装时失准造成的耦合损耗。文章对这种平板芯光纤的理论模型和性能参数做了系统性的分析研究，提出了几种基于这种技术的光功能器件的设计方案，并利用光束传播法(BPM)对其进行仿真模拟，主要工作内容在于：(1)设计平板芯光纤的结构并进行理论分析：计算平板芯光纤的模式特性和弯曲损耗，并做进一步优化。利用有限元分析法对新型的平板芯光纤进行系统建模，并对其传输模场特性和有效折射率进行计算，进行参数分析与优化研究。(2)对平板芯光纤功能器件进行理论仿真与数值模拟，利用光束传播法对平板芯光纤的集成功能器件进行设计并研究其特性。