由于大功率的激光器在很多民用领域和军事领域有着广泛的应用，近几年来激光器的发展十分迅速。大功率光纤激光器的在效率、体积、冷却和光束质量等方面均占有明显的优势，国内外越来越多的研究人员对大功率光纤激光器的研制产生了浓厚的兴趣。然而限制光纤激光器输出功率大小的主要原因是光纤材料造成光学损害的热效应及非线性效应。目前降低光纤热效应和非线性效应的主要方法是使用大模场面积光纤。为了获得大功率输出，一般光纤纤芯直径大于40μm才能降低非线性散射和热效应。光纤尺寸太大，光纤中就会存在多个模式，导致输出激光光束质量下降。于是模式区分技术成为大芯径光纤单模操作的必要方式。目前对于大芯径光纤的单模操作，主要通过使用卷绕光纤的方法实现的。然而弯曲会造成模场分布变形，并且减小模场面积，这就对使用大芯径光纤的益处有所限制。本文主要研究了一种特种光纤—螺旋芯光纤，这种光纤的优势在于，纤芯的弯曲建立在光纤的内部。用螺旋的等效曲率半径代替光纤的弯曲半径，可以实现使用卷绕所不能实现的小弯曲半径。这种光纤芯径尺寸远超出传统的大模场光纤芯径，能够在不使用卷绕和选择性模式激发的情况下，提供一个有效的单模输出，利用该特性螺旋芯光纤可用于大功率光纤激光器。本文介绍了螺旋芯光纤的研究现状，阐述了螺旋芯光纤的传光原理。分别利用Marcuse模型和光束传播法两种方式研究了几何参数和物理参数对单螺旋芯光纤模式损耗的影响。通过设计螺旋芯光纤的几何参数来去除高阶模式的方法是非常有效的。设计的单螺旋芯光纤基模损耗系数仅0.32dB/m，而高阶模弯曲损耗较大，达20.95dB/m。单螺旋芯光纤的纤芯轴向和光纤轴向不平行，当螺旋芯光纤以标准的方式进行拉锥后，发出的光束将会不对称或者形变，为了克服这个缺点，又保持螺旋芯光纤的优点，引入具有中间芯的单螺旋芯光纤。利用光束传播法研究了边缘芯的螺距，边缘芯与中间芯纤芯距离，中间芯的纤芯直径以及中间芯与包层折射率差对中间芯光纤模式损耗的影响。通过引入螺旋形纤芯结构，使用高功率、高亮度的泵浦光源，将能得到大模场单模操作光纤激光器。本文的研究成果对于大功率光纤激光器的选模有一定的参考，对螺旋芯光纤的拉制有实际意义。