微纳光纤是指将普通光纤在熔融状态下拉制得到的直径微米量级的光纤。微纳光纤由于具有尺寸小、光场约束能力强、损耗低、倏逝场传输能力强、高机械性与高柔韧性等优点,近年来在光传感、光通信、非线性光学、有源发光器件等方面都有着广泛的应用。本论文提出了基于微纳光纤倏逝场耦合实现的微纳光纤偏振分束器,理论上对其进行了仿真,实验上制备了该器件、表征了其偏振相关特性,并将其应用于被动锁模光纤激光器中,基于非线性偏振旋转实现了锁模脉冲的产生。本文的主要工作内容有:(1)利用耦合模理论分析了基于倏逝场耦合的微纳光纤偏振分束器的模式分布特性,理论上说明了基于微纳光纤耦合结构可实现TE/TM模偏振分束。(2)使用Comsol Multiphysics软件中全矢量有限元法以及Rsoft软件中Beam PROP模块的有限差分光束传输法,讨论了1.55μm与1.06μm波段下两根平行紧贴放置的微纳光纤的偏振分束特性,并研究了满足偏振分束效果的微纳光纤偏振分束器的耦合长度与直径之间的关系,为实验上制备微纳光纤偏振分束器提供了理论指导。(3)在1550 nm波段成功制备了三个微纳光纤偏振分束器样品,实验测得三个器件在1550 nm左右处的偏振对比度都能达到10 dB以上,最高能达25.23 dB。(4)将制备的微纳光纤偏振分束器应用于被动锁模光纤激光器中,实现了锁模脉冲的产生。实验上,在中心波长约为1559 nm处,得到的锁模脉冲3 d B谱宽为3.83 nm,脉冲周期为13.5 ns,对应重复频率为7.3928 MHz,射频谱信噪比为43.82 d B,脉冲宽度是0.92 ps,时间带宽积为0.44。