随着科技及社会的不断进步,光纤通信系统逐渐向超长传输距离、超大容量、超高速度的目标迈进,光纤器件作为光纤通信系统的基石,也在向着小体积、易集成和低功耗的方向发展。石墨烯具有独特的零带隙能带结构、可调节的费米能级特性、优异的光学电学特性和超高的载流子迁移率,在近几年引起了人们极大的关注,被广泛应用于光电器件材料的选择中。本文针对基于石墨烯的微纳光纤与D型光纤进行光学特性分析,主要内容如下:首先,在大量查阅国内外相关文献的基础上,综述了当前石墨烯在光纤通信和光纤传感中的重要应用,并对石墨烯光纤器件的研究现状进行了详尽的分析和介绍。其次,从石墨烯独特的能带结构入手,分析了石墨烯线性光吸收、可饱和吸收特性、电光调制特性等,并简单介绍了石墨烯的制备方法和本文采用的仿真方法。再次,本文采用基于有限元法软件COMSOL分析了覆石墨烯微纳光纤结构的光场特性,研究了石墨烯覆盖不同角度时的双折射特性,提出电光调制器模型,并对其工作原理和性能进行了讨论。然后,对覆石墨烯D型光纤结构进行仿真,分析了光场传输特性,并进行了对比;针对不同结构设置条件下的损耗不同,可对覆石墨烯D型光子晶体光纤进行偏振器模型性能分析,不断优化该模型结构,使其达到最佳偏振效果。最后,研究了基于等离子共振效应的覆石墨烯D型光纤传感特性,分析了当不考虑石墨烯化学势变化时,传感器灵敏度随石墨烯层数的变化;同时,分析了随着石墨烯化学势、外部介质折射率、金属层等条件的改变,传感器反射率的变化,并分析了该结构的滤波特性。