自St.T.Rusell等人提出光子晶体光纤概念后，光子晶体光纤就成为研究热点之一。同单模光纤相比，光子晶体光纤的突出特性主要表现在：无尽单模特性和独特的色散特性，对这方面的理解已经取得很大的进展。但要把光子晶体光纤真正地投入实用，必须能可靠、精确地预测光子晶体光纤传输特性，这就必须使用恰当的方法来分析光子晶体光纤。本文采用矢量有限元法对光子晶体光纤进行理论模拟分析。 本论文的主要内容及创新点如下： 1.对光子晶体的概念、原理、特性、分类、制备方法、应用前景进行系统综述；简要介绍光子晶体光纤导光原理、折射率引导型光子晶体光纤特性、优点及光子晶体光纤的分类和制备，最后探讨了光子晶体光纤的应用、计算方法及优缺点。 2.介绍计算电磁场问题常用方法：数值法以及解析法。随后介绍两大类数值计算法，有限差分法和有限单元法。详细说明了我们所采用的矢量有限元法的计算原理及步骤。 3.介绍光子晶体光纤的各种参数的计算方法，采用连续边界的矢量有限元法对不同结构的光子晶体光纤特性进行大量理论计算分析。得到的结果如下所示：对丹麦公司提供的NL-2.6-825型光子晶体光纤进行色散特性模拟，得到的色散曲线与公司提供的色散点吻合，证明矢量有限元法适用于大空气孔光子晶体光纤的计算；分析了光子晶体光纤的结构参数对色散特性的影响，结果表明，零色散点可通过结构的设计向短波长方向移动；分析了光子晶体光纤传输波长对有效面积的影响，结果表明，有效面积随波长的增大而增大；研究对比了保偏光子晶体光纤和高非线性光子晶体光纤的非线性特性以及保偏光子晶体光纤的偏振特性，结果表明，保偏光子晶体光纤可获得比高非线性光子晶体光纤更宽的超连续谱，并实验验证；分析了新型的双层孔光子晶体光纤的单模截止性以及非线性效应，结果表明，通过这种结构可以得到有效面积更小，非线性因子更高，同时保持无尽单模性的光子晶体光纤。计算结果为光子晶体光纤的设计提供了更高的灵活性。