光纤通信已成为现代通信的主要支柱，在现代通信网络中有着举足轻重的地位，而光纤则是其最主要的传输媒介。光子晶体光纤，作为一种新颖的微结构光纤，由于有着许多奇异的特性，比如说：无截止单模特性、高双折射率、低限制损耗、平坦色散等，而这些特性都超越了普通光纤，因此自1996年问世以来就受到世界各地科研人员的广泛关注。所以研究光子晶体光纤的性能参数及其传输特性就显得十分重要。本文着重于新颖光子晶体光纤的结构设计与特性研究，主要的工作内容如下：（1）分析了光子晶体光纤各种新颖的特性，同时还详细介绍了最常用的拉制光子晶体光纤的方法-堆积法及其工艺流程。（2）本论文采用了全矢量有限元法和平面波展开法，以及各向异性完美匹配边界条件等算法来研究光子晶体光纤的传输特性，为后面的晶体光纤结构设计提供了理论思想和数学依据。（3）根据光子晶体光纤特性的变化规律设计了一种新型正方形纤芯混合包层光子晶体光纤，分析了它的结构参数对光纤的色散、限制损耗等特性的影响，并由此取得了最优化参数值。这种光纤在1.32μm到1.64μm（320nm波段范围内）有着超平坦色散，且限制损耗低于10-7dB/m，与此同时，该光纤的结构参数在制作过程中发生微小变化时，光纤的色散和限制损耗等特性不会发生突变。（4）设计了一种有着良好的单模传输特性、高双折射率的光子晶体光纤。将传统光纤中平行于x轴的圆形空气孔换成椭圆形且空气孔中填充二氧化硅，并向左旋转角度45°，而在平行于y轴的空气孔中，将圆形空气孔换成椭圆形空气孔并向另一方向旋转45°，但不填充任何物质，里面只是填充空气，这种结构可以极大提高双折射率，并打破了光子晶体光纤的对称结构。研究结果表明所设计的光纤在1.55μm处双折射率高达4.65×10-2，且单模传输的截止波长只有0.6122μm，同时在1.55μm波长处有着6.4×10-6dB/m的较低限制损耗。