本论文的资助来源为:国家“973”重点基础研究发展计划“单片集成光电子器件的异质兼容理论与重要结构工艺创新”和国家自然科学基金“基于应变机制长波长GaAs基量子异质结构材料的研究”。光纤技术是信息技术领域的重要前沿,光子晶体光纤是基于光子晶体技术发展起来的新一代光纤,它具有传统光纤所无法比拟的光学性质,如无截止单模传输、可控色散、高双折射等,因此光子晶体光纤以及基于光子晶体光纤的光电子器件的研究是目前国内外的重要研究领域之一,吸引了学术界和产业界的广泛关注。本论文采用两种数值模拟方法分析了光子晶体光纤的光学特性,主要内容包括:(1)独立编写出利用时域有限差分法数值分析光子晶体光纤的仿真程序,仿真结果表明,根据一定的参数选取原则,时域有限差分法是分析光子晶体光纤传输特性的高效数值方法。(2)利用有限元法讨论了光子晶体光纤结构参量对光纤模式特性和传输特性的影响,为光子晶体光纤的综合设计提供了一定的理论参考。(3)利用有限元法研究了横向压力下具有六角对称的典型光子晶体光纤的传输特性。研究发现,光子晶体光纤中的诸多重要参量都具有强烈的应力敏感性。我们还对光子晶体光纤的抗压特性进行了理论预言。(4)提出了半导体柱面光子晶体光纤的概念,利用有限元法数值分析了这种光纤的模式特性。研究发现,在半导体柱面光子晶体光纤中存在束缚于半导体薄膜中的环模。而且,这种光纤可以在较宽的波段范围内提供较高的增益。