介绍了以光子晶体光纤为核心，结合光电微损法血糖监测技术，设计了新型的血糖监测系统。根据血样中不同血糖含量对光吸收不同的原理，利用MSP430对光进行控制，通过三探头光纤束传感器传输，照射到被测血样，调制后，带有血糖信息的反射光由光电转换放大，输入MSP430，经A／D转换后计算出血糖含量。系统具有操作简便、功耗小等特点。

基于分步傅里叶方法，仿真研究了光子晶体光纤（PCF）在反常色散区的群速度失配因子δ、高阶色散（主要是三阶色散）对孤子自俘获效应的影响。研究结果表明：随着群速度失配艿的增大，两偏振分量的平均振幅差值也增大，孤子自俘获效应变差；三阶色散量增大时，孤子自俘获效应变差。因此，只有选择合适的特性参数值才可以得到比较好的孤子自俘获效应，此特点可用于实现光开关等光信号处理功能器件。

理论分析了光子晶体光纤中孤子自频移（Soliton Self-Frequency Shift，SSFS）这一光纤的非线性效应，研究了利用SSFS实现波长变换的薛定谔方程求解问题，讨论了输入功率、PCF的长度、非线性系数等参数对波长变换范围及转换效率的影响，指出输入功率与PCF的长度相对于波长变换的输出中心波长从几纳米到几十纳米基本呈线性变化，当使用较长的PCF时，光纤中的高阶孤子和孤子分裂效应将限制波长变换的效率。基于高非线性PCF的SSFS波长变换是一种简单可行且高效的方案。

利用多极法对一种新颖结构的双层芯光子晶体光纤的色散特性进行了数值模拟，找出色散随结构变化的规律。通过合理选取其外层芯的层数，同时优化孔间距和空气孔直径，设计出可用于L波段进行宽带色散补偿的光子晶体光纤，此光纤色散值在-310 - -260ps／（km·nm）之间近似线性变化，残余有效色散系数近似为零，相关色散斜率（RDS）在0．0032nm叫的色散补偿光纤，其RDS值与标准单模光纤匹配，有效模场面积优于常规色散补偿光纤，可以对宽带传输的标准单模光纤实现良好的色散补偿。

采用光子晶体光纤构成非线性光学环路镜，利用非线性环路镜中信号光与控制光之间交叉相位调制效应实现全光开关．讨论了光子晶体光纤结构参数对其非线性的影响，建立了基于光子晶体光纤非线性环路镜光开关的理论模型，研究了光开关的透过特性及影响光开关性能的因素．研究结果表明，基于光子晶体光纤非线性环路镜的光开关，可以在较短的环长和较低的开关功率下实现高速光开关操作，其开关特性可由控制光功率灵活调控．光子晶体光纤非线性环路镜光开关为实现用于高速光通信系统中的光开关技术提供了一种重要思路．

结合光子晶体光纤（PCF）和拉锥的优点设计了一种色散平坦渐减PCF，用于在通信波段产生宽带超连续谱，并对该光纤中超连续谱的产生进行了详细的研究。结果表明：经过合理设计的PCF可以同时具有色散平坦和色散渐减的特性，并且其色散曲线沿光纤长度由反常色散区逐渐移动到正常色散区。这样的色散特性适合于产生宽带平坦的超连续谱。超连续谱形成的过程中以自相位调制效应为主，高阶非线性效应也起一定的作用，其中以拉曼散射效应的影响更为显著。另外，拉锥长度、光纤色散参量的渐减方式以及抽运脉冲的有效峰值功率和宽度对平坦超连续谱的产生均有着重要的影响。

运用多极法，通过优化孔节距和包层空气孔半径设计了一种具有双零色散波长的高非线性光子晶体光纤，利用分步傅里叶方法数值模拟了超短脉冲在其中传输的情况，发现经过传输，两个零色散波长之间的主要能量被转换至位于正常色散区的两个边带峰处。泵浦的转化率很高，以至于多于99％的光能都被转移至两边带峰，且两边带峰很平坦，它们对波长波动，但对脉冲能量和泵浦脉冲的啁啾不敏感，这就产生了高稳定性的谱带。

从光纤热传导方程出发，研究了不同泵浦光吸收系数对光纤激光器沿光纤长度方向温度分布的影响。结果表明，低吸收系数光纤泵浦端温度相对较低，分布较为平缓，有效减缓光纤的热损伤。根据理论分析结果，实验中选择了吸收系数为1．45dB／m的掺Yb^3＋双包层光子晶体光纤作为增益介质，在泵浦光功率为560W时，获得了428．5W的高功率单模连续输出，斜率效率为76．5％，光束质量因子肝〈1．2。由于泵浦端光纤温度较高，实验中对光纤两端进行了主动冷却，并且在离光纤端面约25cm处的光纤表面温度进行实时测量，结果发现随着泵浦光功率的增加，光纤表面温度均匀增长，最高温度为310K，温度正常。

基于光子晶体光纤(PCF)的液压传感技术具有灵敏度高、抗干扰能力强、适应恶劣环境等优点,具有重要的研究意义和广泛的应用前景,因此受到研究人员的特别关注。在简要介绍PCF液压传感基本原理的基础上,重点回顾了几种典型的PCF液压传感技术,即双折射PCF液压传感技术、PCF光栅液压传感技术、法布里-珀罗(Fabry-Perot)´腔PCF液压传感技术、双芯PCF液压传感技术,分别介绍了这四种液压传感技术的原理与技术方案,并对各自的性能进行了分析、比较和总结。最后简要归纳了PCF液压传感技术的研究现状及未来发展趋势。