光纤耦合器是一种可完成光的传输、耦合、分束、干涉以及波分复用等许多功能的无源光纤器件,在光纤通信、传感及信号处理等方面有广泛的应用。本论文在光子晶体光纤的基础上设计了对称、非对称双芯以及多芯光子晶体光纤耦合器,并运用数值模拟方法分析了这几种耦合器的耦合特性。提出了优化对称双芯光子晶体光纤耦合器耦合性能的三种方法,从而得到了一种可调谐分光比双芯耦合器;然后又模拟了一种非对称双芯宽带光子晶体光纤耦合器,实现了波长500nm带宽耦合比偏差小于4％的耦合特性;最后设计了一种可以实现等耦合比的多芯光子晶体光纤耦合器。　　第一章首先阐述了光通信的发展。介绍了光子晶体光纤的结构、制作方法和特性,以及光子晶体光纤耦合器的制作和发展现状。最后就本论文主要内容和创新点作了概述。　　第二章介绍了几种光子晶体光纤的数值分析方法,其后又详细讲述了多极法、有限元法以及光束传播法三种数值计算方法的相关仿真软件CUDOS、COMSOL和BeamPROP。最后简要介绍了数据分析辅助软件Matlab,和本文将要使用的一些Matlab源程序。　　第三章就对称双芯光子晶体光纤耦合器的结构,通过有限元法数值计算找到耦合器中激励出的偶模和奇模,然后通过偶模和奇模的传播常数得出各偏振态的耦合系数、耦合长度以及耦合比,提出了优化对称双芯光子晶体光纤耦合器耦合性能的三种方法,通过结果得到了一种可调谐分光比双芯耦合器。然后,模拟了一种新型非对称双芯光子晶体光纤耦合器结构,理论分析了耦合器的宽带耦合性能,又用数值模拟方法对耦合器进行了仿真计算。数值模拟结果表明该耦合器具有在500nm范围内耦合比偏差小于4％的宽带效应、两偏振方向耦合长度差别小和良好鲁棒性等优点,为非对称双芯宽带光子晶体光纤耦合器的设计提供了理论支持。本章的最后又对一种新型多芯光子晶体光纤耦合器进行数值模拟,发现该耦合器具有非常卓越的宽带和等耦合比特性。　　第四章对全文进行了总结回顾,然后,根据一些研究报道,在本文已有工作的基础上提出一些今后研究工作的设想。