随着计算机的普及和互联网的迅速发展，人们对信息的快速传递和网络容量的需求量与日俱增。为了适应这种海量信息的高速传输与交换，光纤通信系统正朝着超高速、超大容量、超长传输距离的方向发展，并逐步向全光网络的方向演进。随着WDM技术的广泛应用，作为光网络物理层面的光纤光缆的传输特性将极大地影响下一代网络光通信系统的性能。目前，光通信系统的网络容量和网络性能受到传统光纤的损耗、色散和非线性效应的限制和影响，人们开始寻求研制新型换代的光纤品种。 与传统光纤相比，光子晶体光纤(PhotonicCrystalFiber，PCF)以其灵活的结构设计、优越的无尽单模传输特性、不同寻常的色散特性、极佳的非线性效应和双折射效应受到人们广泛的关注。本文讨论的双芯光子晶体光纤(Dual-corePhotonicCrystalFiber，DCPCF)就是分别针对高色散补偿设计，以及双折射和耦合特性提出的两种新型结构的PCF，它们分别是同轴芯双芯结构的DCPCF和不同中心并行两芯的传统DCPCF。双芯光纤是光学系统中常用的耦合器件，也可以通过设计得到优于传统光纤的色散补偿(如双芯DCF)，但传统双芯光纤在制作上相对繁琐，因而DCPCF集PCF设计灵活和传统双芯光纤两者的优点被提出。它的包层都是由规则网格结点上的空气孔结构形成，两个芯区可以由纤芯作为内芯，规则网格结点上的一圈孔的缺失或孔径的减小作为外芯构成(同轴芯DCPCF)，或者由呈对称和不对称分布的两个空气孔的缺失构成两芯(传统DCPCF)。 目前已有制作DCPCF的实验报道，对其展开的理论研究也大多采用光束传播法(BPM)对其进行仿真研究。鉴于时域有限差分(FDTD)方法具有通用性和适用性较强的优势，它的主要优点是在计算过程中能直接得到各电磁场分量在时域的值，便于分析PCF的传输特性。本文就采用FDTD方法，研究了同轴芯双芯结构的DCPCF的高负色散特性，同时着重对传统DCPCF的模场分布、双折射和耦合特性进行了数值仿真分析，研究其结构参数的变化带来的影响。通过本文对DCPCF结构的合理设计，从理论上得到了优于传统DCF的高色散补偿光纤和比传统偏振分裂器长度更短的DCPCF偏振分裂器。这种光子器件作为偏振合束器分束器，复用器和解复用器在WDM系统有广泛的应用前景。