摘要：本论文的主要研究内容是光子晶体光纤偏振特性及其应用。主要对高双折射光子晶体光纤，二氧化碳激光器微加工后光子晶体光纤和部分灌入型光子晶体光纤的偏振特性进行研究和分析，并根据其特有的偏振特性制作基于光子晶体光纤的传感器和偏振器件。1、根据高双折射光子晶体的偏振特性，将其插入到光纤环镜中用于制作光纤传感器。首次提出了一种基于高双折射光子晶体光纤的高灵敏度温度传感器。利用一段长度为6.1cm的灌入酒精高双折射光子晶体光纤插入到光纤环镜中作为温度传感头，通过波长检测实现对温度变化引起干涉谱漂移的监测，温度灵敏度高达6.6nm/°C。还提出了一种基于强度检测的高双折射光子晶体光纤应力传感器。将一段长度为7.95cm的高双折射光子晶体光纤插入到光纤环境中作为应力传感头，通过强度检测实现对应力变化引起干涉谱漂移的监测，大大降低了实验成本同时保证了应力传感器的灵敏度。2、对二氧化碳激光器微加工后的空芯和实心光子晶体光纤的偏振特性进行了系统的理论分析。分别从x偏振光和y偏振光的限制损耗、有效折射率、偏振相关损耗方面进行了具体的理论分析和研究。理论分析结果表明，经过二氧化碳激光器微加工后的空芯光子晶体光纤有一个较高的偏振相关损耗，比较适合用于制作基于光子晶体光纤的光纤偏振器件。同时理论分析结果对二氧化碳激光器在光子晶体光纤上写入长周期光纤光栅和制作基于二氧化碳激光器微加工的光子晶体光纤器件的实验都提供了一个偏振特性的理论指导。3、根据部分灌入型光子晶体光纤的偏振特性，首次提出了一种基于部分灌入液体的光子晶体光纤偏振器件。在理论上，对部分灌入液体的光子晶体光纤偏振器件进行了系统的结构优化，实现一个高偏振消光比、低插入损耗的偏振器件。在实验中，首次提出了一种简单有效的基于错位熔接的部分灌入法，并利用该方法制作了一个基于部分灌入液体的光子晶体光纤偏振器件。一段长度为6mm的部分灌入液体的光子晶体光纤，偏振消光比为18dB。