在20世纪90年代初,光子晶体光纤(PCFs)首次被提出。接着,许多开创性的实验表明PCFs能够克服传统光纤的许多限制,具备前所未有的光学特性,包括无截止单模传输,在可见光区域具有反常色散和高非线性等,因此受到了国内外科研人员的广泛关注。在PCFs众多独特的性质中,其中双折射特性具有非常重要研究价值,成为近年来光子晶体光纤领域的热门话题。本文重点研究高双折射光子晶体光纤两个偏振态的模式特性和基于谐振耦合法的单偏振单模双芯光子晶体光纤的模式特性,主要的研究内容如下:首先,提出一种结构简单高双折射光子晶体光纤,理论研究其光学特性,包括双折射、限制损耗、色散、模场面积和非线性等。基于全矢量有限元法,数值结果表明该光纤具有10-2量级的高双折射和小于1dB/km的限制损耗。通过合理地调节结构参数,可获得偏振模大负色散值为-472ps/km?nm。同时,该光子晶体光纤的非线性高达120 km-1W-1。其次,基于谐振耦合理论,提出一种单偏振单模双芯光子晶体光纤的优化结构,可在1.4-1.7μm波长范围内实现单偏振单模特性,同时,在工作带宽范围内低损耗纤芯的限制损耗低于10-3dB/km,而高损耗纤芯的限制损耗高至100dB/km。同时,还通过光束传播法研究了该光子晶体光纤的弯曲损耗特性。