相比较于传统光纤，光子晶体光纤具有很明显的优势。光子晶体光纤横截面结构能够灵活的进行设计，并且有两种不同类型的导光机制作为其理论基础。它具有大部分传统光纤不具有的优异的传输特性。特别是，保偏光纤问世以来相干通信成为研究热点，越来越多的科研工作者开始着眼于光子晶体光纤中的双折射效应。现在对光子晶体光纤双折射特性的研究已经很广泛，取得了非常好的研究成果。　　本篇论文在基于有限元法的数值模拟软件的基础上，对引入中心椭圆孔结构的高双折射光子晶体光纤的传输特性进行了研究，分析了传输特性随各种结构参数的变化规律。主要内容可以分为以下几点:　　1、利用以有限元法为理论基础的数值模拟软件COMSOL建立了中心椭圆孔结构的光纤分析模型，研究了光子晶体光纤的双折射效应和理论基础，以及色散和限制性损耗传输特性的理论。简单介绍了国内外双折射光子晶体光纤的研究进展和情况，阐述了双折射光子晶体光纤在相干通信领域中的优势和在其他领域广阔的应用前景。　　2、将一个椭圆空气孔引入到传统六边形包层光纤的纤芯，提出一种六边形包层中心椭圆空气孔结构的高双折射光子晶体光纤。通过数值模拟分析了中心椭圆参数、孔径比D/Λ、空气孔间距Λ对双折射、色散和限制性损耗等传输特性的影响，总结和猜想了以上参量变化对传输特性的影响规律和原因。进行优化最终设计的光纤在1550nm波长处双折射B=2.545×10-2，在C+L波段拥有-531.5±0.7 ps· nm-1· km-1优异的负色散平坦，限制性损耗为1.0×10-5dB/km。光纤可以用于保偏光纤并且具有一定的色散补偿性能。　　3、将部分填充和中心椭圆孔结构结合起来，提出中心椭圆孔填充结构的双折射光子晶体光纤，中心椭圆孔填充的是具有高折射率的PG(PbO&Ge2O3)氧化物玻璃。分析了中心填充光子晶体光纤双折射效应的产生，色散特性的影响因素和限制性损耗的性质。进行结构优化，最终设计出一种具有超高双折射、近零色散平坦和低限制性损耗的光子晶体光纤。双折射B=8.397×10-2，在C+L波段具有0.8±0.1 ps/nm/km的近零色散平坦。这种光纤可以用来进行长途相干通信。