单模光纤通信面临Shannon极限,基于少模光纤的模分复用通信技术成为光纤通信领域的研究热点;在面对大量信息需求时,实现高效率高质量的少模光纤通信系统是必要和必须的,而设计低非线性效应、低串扰、低损耗、低弯曲损耗等特性的少模光纤将是解决这一问题的重要方法和途经。本文围绕新型少模光纤设计及其传输特性展开研究,主要创新性工作如下:1.提出了一种具有大有效模场面积、低非线性系数的新型三环形芯少模光纤,融合环形芯少模光纤和多芯超模光纤的概念及其优点,实现了具有四种线性偏振模式(LP₀₁、LP₁₁、LP₂₁和LP₀₂)的超模运作;研究表明,所提出的光纤具有很好的特性,例如高模式密度、大有效模场面积、低非线性系数、低弯曲损耗和低差分群延迟;该光纤的非线性系数和差分模式群时延在波长范围1.3?m-1.6?m内平坦,在1.4?m-1.48?m内拥有低弯曲损耗。综上,三环形芯少模光纤可用于高功率泵浦少模光纤放大器,如拉曼放大泵浦和高功率远程泵浦掺铒光纤放大器;三环形芯少模光纤拥有较小的差分模式群时延,可以很好的降低多输入多输出系统的复杂性。如果光纤弯曲半径大于0.3m,此光纤也可以应用于光传输。与几何尺寸等效且有效折射率等效的单芯多模光纤的基模LP₀₁相比,文中所提出三环形芯光纤超模具有大有效折射率差、低弯曲损耗和低差模群延迟的优势。2.提出了一种大有效模场面积、低串扰、低损耗、折射率渐变型少模光纤。该少模光纤纤芯采用纯二氧化硅以减低光纤损耗,纤芯折射率采用渐变型变化,包层采用凹陷折射率的结构,融合了纯二氧化硅光纤低损耗和渐变折射率低差分模式群时延的优点,实现了两模式运作。研究结果表明,所提出的光纤具有很好的特性,例如大有效模场面积、低非线性系数、低差分群时延、低损耗;该光纤非线性系数和差分模式群时延在波长范围1.43?m-1.8?m内平坦,有效模场面积为标准单模光纤的6⁹倍,且非线性系数比标准单模光纤小得多。