保偏少模光纤作为一种新型的光纤,同时具备保偏光纤和少模光纤的诸多优良特性,在光纤通信和光纤传感领域都有着广阔的应用前景。保偏少模光纤的发展需要有效的参数特性测量方法,本文针对保偏少模光纤的模间色散特性进行了研究,提出了适用于保偏少模光纤的拍长和模式群时延测量方法,并探究了保偏少模光纤的传感特性。本论文的主要工作有:1.介绍了保偏少模光纤的基础理论,总结了少模光纤模场求解的两种方法。介绍了模分复用系统中模式激发与转换和模式复用与解复用常用的方法。介绍了光纤中模式耦合的两种情景,使用线性耦合矩阵建立了光纤模式传输过程中的耦合模型。介绍了保偏光纤的基本结构及其特性。2.介绍了基于偏光干涉法的保偏少模光纤各个模式拍长逐一测量和同时测量的基本原理,搭建了拍长逐一测量和同时测量的实验系统,同时分析了系统各部分的性能和细节,给出实验结果并进行了数据处理。3.探究了保偏少模光纤的温度和应变传感特性,分析了其温度和应变传感的原理。总结了温度和应变单一参数传感和多参数同时传感的误差估计公式。使用3模熊猫型保偏少模光纤进行了温度和应变的传感实验。使用有限元分析软件COMSOL建立了基于保偏少模光纤的温度和应变模型。以传感误差为指标,提出了基于保偏少模光纤温度和应变传感的光纤优化方案,提出了保偏少模光纤应力棒直径优化模型。4.介绍了基于空间频谱(S~2)法的保偏少模光纤差分模式群时延测量的基本原理。对空间频谱(S~2)法群时延测量系统中所使用的仪器和器件进行了详细的参数介绍。通过实验对一根31米的椭圆芯保偏少模光纤各个模式的差分模式群时延分别进行了测量。