光子晶体光纤(PCF)因其具有独特的传光特性，受到各国科学家的关注，成为近年来光学领域中的新的研究热点。它是一种带有缺陷的二维光子晶体结构，即光纤结构的横截面上周期性地分布着并沿光纤轴向延伸的微气孔结构，因而使得光子晶体光纤具有传统光纤无法实现的新的传光特性。空气孔的大小和分布直接影响着光纤的光学特性，如光传导模式、色散特性等。本文利用有限元法对光子晶体光纤的基本特性进行了研究。根据有限元法的基本理论，利用有限元软件ANSYS和FEMLAB建立了光子晶体光纤的理论模型，并给出了具体的求解步骤和方法。基于所建立的模型，对光子晶体光纤的电场分布、色散特性以及温度和压力位移形变特性进行了模拟和较为详细的分析，并得到了一些有价值的结论，对未来光子晶体光纤的设计和传感应用有极为重要的指导意义。主要研究内容及结果如下：　　 ⑴介绍了光子晶体光纤的基本特性和应用以及几种研究光子晶体光纤的常用数值分析方法。　　 ⑵利用有限元法建立了普通单模光纤的模型，将模拟结果与实际测得的参数进行了对比，验证了有限元法计算和设计光纤的可靠性。随后建立了光子晶体光纤的理论模型，并对其电场分布进行了模拟，与实验结果进行了比较，证明所建立模型的正确性。　　 ⑶基于所建立的光子晶体光纤模型，对其色散特性进行了研究。分析了光子晶体光纤结构参数的改变对其色散系数的影响。研究得到的色散曲线与色散值与实验测得的实际数据非常相近，结果明显优于国内报道的大部分光子晶体光纤的模拟结果。为光子晶体光纤的设计提供了理论依据。　　 ⑷研究了光子晶体光纤温度特性和压力位移形变特性。分析了其对外界温度的敏感性，并研究了在有外界压力下，不同结构的光子晶体光纤位移形变的规律。在该领域，国内只有一篇模拟仿真分析的报道，且结果有明显的错误，因此本文的温度特性和横向应力特性的分析结果对未来光子晶体光纤传感研究有很重要的指导意义。