光子晶体光纤的发现标志着一类新型光纤的诞生，由于它具有传统光纤所无法比拟的特殊的光学特性，在近几年里迅速发展，成为光纤研究领域的一个热点。有些科学家预言它将成为下一代光通信的核心。 本论文介绍了光子晶体光纤发展过程及现状，着重研究了光子晶体光纤的基本理论和有限元计算模型的建立，通过有限元方法对光子晶体光纤的特性参数进行数值计算和计算机仿真，进而系统地讨论光子晶体光纤的光学特性，包括对光子晶体光纤的模场分布，基模有效折射率，归一化频率，材料色散，模场面积，数值孔径等一系列特性参数进行了分析，接着针对高非线性光子晶体光纤进行讨论给出其特性。 通过对光子晶体光纤特性的深入研究，自行设计了锥体和环形复合结构的光子晶体光纤，给出了其设计模型，并对这两类光纤的光学特性进行深入的探讨，给出相应的结论及应用领域。