光子晶体光纤是近十几年来出现的一种新型的光纤,随着石墨烯材料研究的不断深入,基于石墨烯和光子晶体光纤的各种光纤器件及其物理性质等被广泛研究,如石墨烯光纤激光器、石墨烯光纤调制器和石墨烯光纤传感器等。由于石墨烯光子晶体光纤的包层中含有许多周期性的空气孔,使得石墨烯光纤器件的熔接成为技术难点。因此本文基于石墨烯和光子晶体光纤的热力特性进行研究,利用有限元法对光纤高温受热及空气孔形变情况进行模拟,旨在探索石墨烯光子晶体光纤的熔接条件。主要内容如下:首先,通过阅读大量文献对基于石墨烯的光纤器件进行了详细介绍,归纳总结石墨烯的热力特性及热力特性的应用,并且分析了石墨烯的能带结构、热学特性、力学特性和有限元原理及仿真过程。其次,基于石墨烯三层空气孔光子晶体光纤结构研究了其在二氧化碳热激作用下的温度场分布模型,分析了激光功率、加热时间和石墨烯层数及位置对石墨烯光子晶体光纤热传导的影响,并且根据石墨烯的热稳定性探索了其熔接方法。再次,分析了不同温度场下石墨烯光子晶体光纤中空气孔的受力情况,计算了不同功率和加热时间对空气孔的形变量的影响,验证了最佳熔接条件下空气孔的变形趋势。最后,基于两种石墨烯光子晶体光纤进行了热力特性的分析,计算了石墨烯电吸收调制器和石墨烯相位调制器的传热模型和力学模型,根据最终的计算结果找出这两种石墨烯光子晶体光纤调制器对应的最佳熔接条件。