光子晶体光纤有着许多优异的性能特点,其中高双折射特性能够保持光纤的偏振态稳定,有着良好的发展前景,在近些年来受到了广泛的关注。光子晶体光纤参数可调、结构灵活可变,通过改变空气孔的对称结构和加入不对称因素例如椭圆或者其他材料如金属可以实现高双折射特性,并设计出许多性能良好的新型光纤偏振器件,将其应用到相干光通信、光纤陀螺、光纤传感器、可协调光纤激光器等方面,对工业制造技术以及光通信等领域的发展有着重大的意义。本文主要研究结构变化形成的高双折射特性光子晶体光纤,并将其应用到光学器件上,设计出两种偏振器件,获得的主要创新成果如下:首先,设计石英基底的正方形结构光子晶体光纤结构模型,并在纤芯区域引入椭圆这一不对称因素,破坏结构的对称性,模拟显示该结构模型光纤在通信波长1.55 μm下的双折射强度达到了 2.1×10-3,展现出高双折射特性。并且在分析光纤结构参数改变对双折射特性的影响时,证明了破坏结构对称性在实现高双折射特性中起到的重要作用。其次,利用光子晶体光纤的高双折射特性设计一种金涂覆偏振滤波器,在特定波长下发生的表面等离子体共振现象,能够使纤芯能量泄露到金层表面,实现偏振滤波的效果。利用有限元法模拟分析该滤波器的性能,数据结果显示在通信波段波长为1.38 μm处,y偏振方向的损耗达到了 403.76 dB/cm,而x偏振方向损耗仅为19.26 dB/cm,两偏振方向的损耗比达到了 20倍以上。再者,设计一种正方形结构双芯光子晶体光纤,并在纤芯附近引入三个椭圆形空气孔以实现高双折射特性,模拟显示在输入波长为1.55μm时,两偏振方向光的耦合长度比值为6:5,当通过的光子晶体光纤长度为755 μm时,两偏振方向的光会发生分离,实现了偏振分束器的分光功能。并分析了耦合特性的影响因素,论证了光纤结构参数在改变两偏振方向耦合长度比值,实现偏振分束器的设计方面的关键作用。最后,分析了实验室通过堆积法制备光子晶体光纤的流程与遇到的问题,并提出了可行的解决办法。