本文的研究集中在锥形光纤的锥区。从光波导理论出发，采用数值方法计算了单模锥形光纤锥区传输常数和光场分布的变化情况。采用分步傅里叶法数值求解广义的非线性薛定谔方程，对超短脉冲在锥区的传输演化进行了研究。另外，结合锥形光纤在近场光学显微镜中的应用，仿真出镀铝膜的锥形光纤探针和倒金字塔形光纤探针中光场的分布图。 1.将锥形光纤锥区视为三层：纤芯、包层和空气层，采用双包层光纤理论来分析传输常数和光波场在锥区的演化情况。通过引入归一化传输常数和归一化频率，清晰的画出了各个模式的曲线图。从特征方程中，计算出基模的传输常数沿拉锥方向的演化情况。结果表明，在锥形光纤锥区，传输常数沿光波传输的方向不断减小；在拉锥末端，减小得更加迅速。进一步改变光波波长和纤芯包层半径之比，讨论了这两个因素对传输常数的影响。 2.将基模的传输常数代入其模式场的表达式，模拟出了锥区光场的分布图。结论表明，在“转换点”之前，光波主要以纤芯模在锥区的纤芯中传输，光波能量主要集中在纤芯中；在“转化点”之后，开始出现包层模，能量在纤芯和包层中重新分布；而在拉锥末端，由于包层和纤芯的半径很小，导致此时的光强很大。“转换点”之前，波长越长，光强越弱。这表明，波长较大的光波相比于波长小的光波，在锥区中传输时，其能量更容易从纤芯进入包层。 3.讨论了不同波长的光波在锥形光纤锥区中传输时有效纤芯面积和非线性系数的演化情况。并且，由特征方程求出了群时延和色散参量，进而模拟出不同波长的三阶、四阶色散系数在锥区的演化图。这些都为求解广义非线性薛定谔方程奠定了基础。采用分步傅里叶方法求解广义的非线性薛定谔方程，模拟出了不同脉宽的超短脉冲在锥区传输的传输演化图。分析表明：随着脉冲在锥区的传输，脉宽有一定的展宽，初始脉宽越窄，展宽越明显。但当脉宽大于80fs时，脉冲的脉宽效应不明显。 4.采用有限时域差分法（FDTD）仿真出镀铝膜的锥形光纤探针和倒金字塔形探针内部光波的演化图样。研究表明，在平面波入射的情况下，探针内部的光场分布呈现对称的图样。该图样由入射光波和金属壁的反射波叠加而成。在探针的出口主要是倏逝波，能量很微弱。相比于锥形光纤探针，倒金字塔形的探针可以提高探针出口的光波能量。