光纤由于其优良的光学、机械性能,一直是光学应用里一种非常重要的光学结构。近年来,利用熔融拉锥、静电纺丝、聚合物溶液拉丝等方法制备微纳尺寸光纤,在当今集成化的趋势下,为现代光学应用提供了优秀的平台。由于其高折射率差、空气包层等特点,微纳光纤具有光学损耗低、光场束缚强、倏逝场占比高、韧性好、机械性能强等优势。微纳光纤的诸多特性使其在现代光学领域中有非常多的应用,如:生物传感、集成互联(光耦合)、非线性频率转换、光纤耦合式量子光源和冷原子捕捉等。为了实现微纳光纤在这些方向中的应用,如相位匹配下二次谐波的产生,这对微纳光纤直径的大小和一致性有很高的要求。在这样的情况下,微纳光纤直径的测量就显得尤其重要。目前,微纳光纤直径的测量方法主要有光学测量、SEM电子扫描显微镜测量等方法,其中光学测量方法包括回音壁模式(Whispering Gallery Modes)测量法、模间拍频(Inter-Modal Beating)测量法和光子晶体微腔(Photonic Crystal Cavity)测量法。SEM等电镜测量方法精度高,可视性好,但此法不是实时测量并且是破坏性的测量,光纤测量后无法继续使用,在许多实际情况下不适用。相对于其他测量方法,光学测量可以实现实时无损测量,微纳光纤测量后仍可使用。回音壁测量法基于在光纤中激发回声壁模式来计算光纤周长。虽然此方法依赖于高Q值的WGM共振,但是其只适用于数十微米量级的光纤,对于直径更小的微纳光纤失效。模间拍频测量法是利用透射光功率和模间干涉来推断光纤直径,此方法需要复杂的数据处理过程,并且十分容易受到光纤表面不均而影响测量结果。光子晶体测量方法可以在精度高的同时实现实时无损测量,但是此法需要依靠昂贵的纳米制造技术,这使得该方法的经济性和重复性降低,很难推广使用。本文介绍了一种基于高阶布拉格反射原理的非破坏性微纳光纤直径测量方法,该方法利用处理后的闪耀光栅接触微纳光纤来构成布拉格反射光栅。这种方法经济高效、重复性好,其测量范围可从600nm到1um,精度在15nm左右。另一方面,今年来量子光学得到很多关注,如何设计并制备出高效的纠缠光子源是量子光学发展面临的一个问题。基于自发参量下转换的纠缠光子源是一个有效的途径。在集成光学发展的驱动下,如何设计并制备出基于波导结构的纠缠光子源成为了一个重要的研究方向。微纳光纤作为一种低损耗的波导结构,用于纠缠光子源时,可以使光子源和其他光纤系统实现高效衔接。铌酸锂属于三方晶系,是负单轴晶体,具有三重旋转对称性,具有良好的非线性光学性质,是非线光学中一种非常重要的材料。利用模式杂化的原理将经过PE(Proton-Exchange)处理过的铌酸锂纳米波导和微纳二氧化硅光纤结合制备出微型高效的SPDC预报式纠缠光子源。本文主要介绍一种高效经济的微纳光纤直径测量方法:基于高阶布拉格反射共振峰,利用商业的闪耀光栅来实时测量微纳光纤的直径与一直性。和一种光纤耦合的SPDC预报式纠缠光子源。