微结构光纤结构的多样性使得它具有很多传统光纤不具备的优良特性,如:多零色散波长、色散平坦、高双折射、高非线性等,这些特点使得微结构光纤在频率变换方面有着重要的应用。本文针对多零色散波长微结构光纤能满足几组相位匹配;三角形微结构光纤的四波混频有何特点;高双折射高非线性微结构光纤中拉曼孤子自频移受什么因素影响问题进行了研究,分析了实现频率变换的不同方法。本文主要研究内容如下:首先,介绍了研究微结构光纤的理论基础,即研究微结构光纤的数值方法和各个光学特性的计算公式。其次,研究了多零色散波长微结构光纤的相位匹配,即设计了具有三个及四个零色散波长的微结构光纤,利用多极法对这些光纤进行了数值模拟,分析了结构参数对色散的影响,并且数值模拟了泵浦波长分别位于各个零色散波长、正常色散区和反常色散区的相位失配情况。再次,设计了一种三角形微结构光纤,利用全矢量有限元法对其模式特性、色散和相位匹配情况进行了研究。最后选取了实验室自制的光纤利用中心波长为850nm的飞秒激光泵浦,进行了四波混频的实验研究,对实验现象进行了合理的解释,理论分析与实验结果相吻合。最后,研究了不同实验条件下微结构光纤中拉曼孤子自频移问题。选取了实验室自制的高双折射高非线性双零色散波长微结构光纤,利用有限元法计算了光纤的各种特性参数,再利用钛蓝宝石飞秒激光器对此光纤进行实验,得到了中红外拉曼孤子,再通过改变泵浦光的偏振态,泵浦功率,泵浦波长,光纤长度来研究这些因素对拉曼孤子自频移的影响,得到了宽带可调的中红外孤子。