随着对石英光子晶体光纤研究的日趋成熟和完善,人们开始了非石英软玻璃光子晶体光纤的研究。与石英玻璃相比,一般非石英软玻璃材料具有较低的软化温度和较高的线性、非线性折射率,并且可以在近红外到中红外波段透光。双芯或者三芯光子晶体光纤有望作为光学系统中重要的耦合和偏振分束器,多芯光子晶体光纤能够扩展有效模式面积,在高功率激光传输和模式耦合中具有潜在的应用。本文利用多极法、有限元法和光束传播法设计了几种非石英软玻璃双芯、三芯和多芯光子晶体光纤,并对其偏振、耦合和模式等特性进行了系统的研究,主要内容如下：首先,综述了光子晶体光纤基本特性及其应用研究,介绍了双芯和多芯光子晶体光纤的发展动态以及非石英软玻璃的材料特性,给出了几种典型的数值模拟方法。其次,根据正规波导横向耦合模理论,结合多极法和有限元法设计了两种硫系玻璃高保偏双芯光子晶体光纤,在中红外波段将保偏特性和耦合特性完美的结合起来,为研制中红外波段的高保偏光纤耦合器件提供了理论依据。再次,通过分析光纤结构参数和基质材料对偏振分束器性能的影响,发现较高的双折射有利于两个偏振方向耦合长度差值的增大,从而可以实现较好的分光效果。设计了性能优良的双芯和三芯偏振分束器,与SF57玻璃双芯光子晶体光纤相比,碲玻璃双芯光子晶体光纤更适合用做偏振分束器,在波长1.55 mm处,使用长度为0.36 mm的双芯光子晶体光纤就可以实现两个偏振方向光的分离;与石英材质的三芯光子晶体光纤相比,碲玻璃三芯光子晶体光纤具有更高的消光比和更低的耦合损耗。因此,碲玻璃双芯或三芯光子晶体光纤在制作偏振分束器上有更广阔的应用前景。最后,根据超模理论,设计了两种以As2Se3为基质材料的多芯光子晶体光纤,利用有限元法对多芯光纤的有效模式面积和非线性特性进行了分析,研究发现所设计的多芯光子晶体光纤具有较高的非线性和较大的有效模式面积。因此,多芯光子晶体光纤在制备高功率激光器和其它非线性器件方面有广泛应用前景。