1992年,St. J. Russell等人提出了光子晶体光纤的新型概念,使得在全球范围内引领了对光子晶体光纤理论与实际应用方面深入研究的热潮。在光纤中引入光子晶体结构制作产生新型的光纤,即称之为光子晶体光纤。它具有普通光纤所无法具有的优越光学特性,从而使得它所具有广泛的应用领域。本论文利用Rsoft仿真软件模拟光子晶体光纤的导光特性及与结构参数之间的关系,具有指导意义。在光在晶体概念上引出光子晶体光纤,阐述了光子晶体光纤的优良特性及两种类型的光子晶体光纤,它们的导光原理,特点及应用。阐述了分析方法,选用平面波的展开方法,模拟分析PBG-PCF、TIR-PCF的能带结构,并分析光在其中的传播特性,并在此基础之上设计增大有效模场面积的光子晶体光纤,使其具有优良“不截止单模”特性。在光子晶体光纤中模拟光孤子在光子晶体光纤中传输,得到了基阶和高阶光孤子的传输特性,对孤子间的相互作用进行分析,讨论三阶色散对高阶孤子相互作用的影响及自陡峭效应和自频移效应对二阶孤子传输的影响。模拟讨论三阶色散、自频移效应与二阶孤子传输时的情况,利用数值模拟讨论了光孤子机制产生可调谐脉冲。