光纤系统传输速率以及光纤陀螺仪等仪器对光纤偏振态的要求日益增高,促使了人们对偏振态系统控制等问题的研究。为了克服单模光纤在通信过程中呈现出偏振模色散的现象,我们在传统单模光纤的包层内人为设计应力区或增大纤芯的椭圆度,致使纤芯中产生了不对称的应力场,从而获得了偏振保持特性优异的保偏光纤。保偏光纤在相干通信、传感等领域均起着决定性的作用。因此,对保偏光纤的分析及其应用的拓展是至关重要的。本课题主要是在前人的基础上,对熊猫型保偏光纤、领结型保偏光纤的光学特性进行分析与总结,并在熊猫型保偏光纤的基础上,提出一种应力型双芯光纤可调谐偏振分束器。主要工作内容如下:本文首先对本课题的研究背景与意义进行介绍,并分析保偏光纤、双芯光纤和偏振分束器的国内外发展现状。其次研究了光纤波动传输理论与光弹性理论,简单介绍光纤数值分析方法以及有限元法模拟仿真软件。随后基于有限元法建立熊猫型保偏光纤和领结型保偏光纤模型,分析光纤截面的应力分布情况与双折射形成原因,通过改变应力区结构参数,来探究应力型保偏光纤的双折射变化趋势。然后介绍应力型双芯光纤偏振分束器的工作原理及性能指标,选择计算归一化功率差值绝对值的方法对偏振分束器长度进行计算。最后,通过对应力型双芯光纤偏振分束器的模场和特性分析,我们提出了一种可通过调控工作温度能够实现可实时调谐的偏振分束器,且该器件有较小的长度、较宽的工作带宽等优点。