信息技术的飞速发展要求光纤传输系统的容量不断扩增,传统单模光纤的系统容量几乎接近其可传输的物理极限,将难以满足未来通信网络带宽的需求。基于空分复用原理的多芯少模光纤被看作是最有前景的解决通信容量危机的方法之一。然而多芯少模光纤在极大地提高传输容量的同时,也带来了不容忽视的芯间串扰和芯内模间串扰问题,因此,如何抑制串扰是多芯少模光纤面向实用化亟待解决的科学和技术问题。本文从抑制多芯光纤芯间和模间串扰的角度出发,设计两种低串扰多芯少模光纤结构,利用有限元法对其传输特性进行数值分析,并对其中的高低折射率双环辅助型七芯五模光纤进行了实验制备和性能测试,具体工作如下:首先,以七芯光纤为例,给出了基于功率耦合理论的芯间串扰的计算公式、模间串扰的表征方法,分析了抑制芯间串扰和模间串扰的有效方案。介绍了对光纤有效模场面积、非线性系数、色散和弯曲损耗等基本传输特性进行数值模拟的理论基础,给出了描述多芯光纤空间利用效率的重要参数-相对纤芯复用因子,为多芯少模光纤的设计和性能分析提供了理论依据。其次,设计了一种沟槽气孔叠加辅助型七芯五模光纤,设计思路是利用沟槽和气孔的叠加作用更有效地抑制芯间串扰。通过对其进行参数优化,使该光纤在C+L波段内能够支持5种LP模式,且模式之间的有效折射率差均大于1 × 10-3,并且在125 um的包层直径下,芯间串扰低于-50 dB/100km、相对纤芯复用因子高达97.55,可以同时实现光纤的低串扰高密度传输,但气孔结构的设置增加了光纤的制备难度。再次,设计了一种高低折射率双环辅助型七芯五模光纤,设计思路是通过双环的作用同时抑制芯间和模间串扰,并且降低光纤的制备难度。研究表明该光纤不仅具有低于-30 dB/100km的芯间串扰特性,同时具有很强的模间串扰抑制能力（模间有效折射率差均大于2 × 10-3）,而且其全固结构的特点也有利于实现光纤的制备。最后,实际制备了所设计的高低折射率双环辅助型七芯光纤,自主搭建了光纤性能表征平台,对制备光纤的传输模式、传输损耗以及芯间串扰等特性进行了实验测试。将实验观测的模场图与仿真模场图进行对比,验证了光纤可以清晰地传输5种LP模式,并且在1550 nm波长处,所制备七芯光纤的传输损耗低于0.4 dB/km,芯间串扰低于-30 dB/100km,本文的结果可为多芯光纤的制备和应用提供理论和实验基础。