近年来，随着光纤通信技术取得了巨大的发展，越来越多的场合使用光纤旋转连接器来传输信号。本文全面阐述了光纤旋转连接器的发展，指出了单通道光纤旋转连接器和多通道光纤旋转连接器的优缺点。分析了单模单通道光纤旋转连接器的研究目的，介绍了光纤旋转连接器的各种应用。光纤旋转连接器的耦合损耗是由光纤准直器的机械误差失配造成的。分析了单模光纤准直器耦合误差对系统耦合效率的影响，通过研究离轴偏差、角度偏差和轴向偏差三种误差对系统耦合损耗的影响，发现在系统耦合时对角度偏差要求最高，其次是离轴偏差，最后是轴向偏差。本论文的主要工作和创新点：1、提出了使用大模场单模光纤可以降低光纤旋转连接器的耦合精度要求。分析了大模场单模光纤的耦合特性，使用大模场面积单模光纤制作的光纤准直器，可以降低角度误差造成的耦合损耗，大幅降低了光纤旋转连接器的机械精度要求。2、分别分析了TEC光纤、锥形光纤、大模场面积单模光子晶体光纤、大模场面积双包层单模光子晶体光纤、大模场面积双包层单模光纤的光学特性，提出上述光纤均可代替单模光纤制作光纤旋转连接器，而且可用于大功率传输。3、制作了TEC光纤无偏准直器，准直器的光束偏角小于0.1°。使用TEC光纤无偏准直器制作了单模单通道光纤旋转连接器，插入损耗小于2dB，旋转变化小于1dB。4、分别测试了制作的光纤旋转连接器和国外器件的温度冲击性能，测试温度范围为-40℃~85℃，我们的器件平均插入损耗变化量为0.22dB，国外器件的平均插入损耗变化量为0.43dB。