本文从理论和实验两个方面研究了亚波长直径液芯光纤的光学传输特性、制备及应用。首先我们从理论上系统计算了该种光纤的传播和模场特性,包括传播常数、电场分布、弯曲损耗、色散特性以及非线性特性。这为研究亚微米液芯光纤的应用提供了理论基础。在制备方面,我们将详细说明亚微米空心光纤的制备及液芯光纤的实现,即拉椎和封装两个过程。我们利用条形电加热炉拉锥方法,成功拉制出了直径在0.4～1μm,长度在五厘米左右的亚微米空心光纤,利用虹吸及重力作用实现液体的注入,并将其封装于石英玻璃管中。基于以上方法我们成功制备了各种内径的液芯光纤,并用半导体激光器进行了光波导传输的实验验证。在液芯光纤的应用部分,我们主要考察了其在光学传输和非线性效应领域的应用。首先计算了液芯光纤的弯曲损耗,发现其具备比现有通信光纤低一到两个数量级的弯曲损耗。其次,我们研究了液芯光纤在拉曼光谱中的应用,开创性地采用混合液体(甲苯和氯仿)进行研究,发现分子振动能级间相互作用将对输出光谱有一个明显的影响。比如临近振动能级会彼此加强,从而使光谱展宽,我们认为这种现象在研究能级相互作用和超连续光谱产生方面有一定的潜在应用。最后我们从理论上模拟了亚波长直径液芯光纤在超连续光谱产生和偏振控制等非线性领域的应用前景。本工作的创新在于结合了亚波长直径光纤和液芯光纤于一体,提出亚波长直径液芯光纤的概念并对其进行了系统的研究。这种光纤结合了亚波长光纤和液芯光纤各自的优点,将在传感、非线性、光学传输、高密度光集成、光通信等领域发挥潜在应用。