单模光纤的传输能力受到非线性损耗等限制已经不能满足现代网络发展需求。与此同时,基于多芯光纤的空分复用技术具有较高的空间和频谱利用率受到广泛的关注。在多芯光纤传输中,由于相邻纤芯之间的磁场耦合产生的芯间串扰会损害信号的传输性能,进而降低信号传输容量。多种降低芯间串扰的方案已被广泛研究,其中,双向多芯光纤传输利用很小量的瑞利散射光能极大地有效降低芯间串扰。相比于同向多芯光纤传输,在双向多芯光纤传输中,实际多芯光纤中存在的随机扰动因子对芯间串扰的影响并未被有效的探究。合理评估双向随机串扰以及研究随机扰动因子对双向传输芯间串扰的影响是本文的主要内容。首先,在双向耦合模传输中,通过等段长添加相位的方法建立相应的传输模型。在原有的耦合方程中通过添加相位以及采样的方法对双向传输信号指数形态进行数学模拟。此外,用段长相位矩阵法模拟信号传输进程,探究随机扰动因子对芯间串扰的不同表现形式。段长相位矩阵法不仅适用于整体相位添加的指数形态,而且可以有效评估双向传输耦合模中随机扰动因子对芯间串扰的影响。其次,基于耦合功率理论和瑞利后向散射光的概率密度函数建立等指数离散模型。对比了指数型、高斯型和三角型功率耦合系数下的双向芯间串扰传输形态,明确了指数型功率耦合系数更加适用于现有的双向传输模型。然后,详细研究了指数离散的双向串扰模型。结果发现,在异质多芯光纤中较大的弯曲半径可以有效的抑制双向传输芯间串扰,扭转速率对双向传输芯间串扰的影响较小。