单基模空心Bragg光纤是一种新型的光子带隙导光光纤,具有独特的一维光子晶体包层结构。不同于传统光纤,单基模空心Bragg光纤具有单基模传输、低损耗、大带宽和色散可控的特性。在光通信,光纤传感以及飞秒脉冲传输领域中有着很大的应用潜力。本文针对高功率飞秒光脉冲很难在传统光纤中传输的情况,设计了一款用于高功率飞秒光脉冲传输的单基模空心Bragg光纤。首先基于传输矩阵法深入研究单基模空心Bragg光纤包层的带隙特性选择了制作光纤的材料,接着利用仿真软件FDTD Solutions分析了光纤各结构参数对传输模式的影响,并对传输特性进行了分析。经全带宽扫描可知,该款单基模空心Bragg光纤通过波导结构参量的合理设计,使得传输的带宽达100nm,传输损耗可低于2.3dB/Km,完全满足了 100fs光脉冲的传输要求。随后,通过在光纤包层中引入缺陷层的方法对单基模空心Bragg光纤的色散进行了优化,分析总结了基于包层缺陷层单基模空心Bragg光纤的色散调节技术,有效调控了该款光纤的色散,使单基模空心Bragg光纤在工作波长1.55μm处出现负色散,甚至是零色散。主要内容如下:1.基于传输矩阵法深入研究单基模空心Bragg光纤包层的带隙特性,在此基础上讨论了高低折射率层的厚度,不同折射率比和不同周期数对单基模空心Bragg光纤包层带隙特性的影响,总结归纳了单基模空心Bragg光纤的设计指标。2.利用光学软件FDTD Solutions分析单基模空心Bragg光纤的纤芯半径、高低折射率层的折射率比和周期数对单基模传输的影响,并对基模的传输特性进行了深入分析,讨论了基模的带宽、色散和损耗特性。在上述工作的基础上,设计了一款用于高功率飞秒光脉冲传输的单基模空心Bragg光纤,但是此款单基模空心Bragg光纤在1.55μm处具有很大的正色散。3.针对单基模空心Bragg光纤具有很大的正色散以至于无法长距离传输光脉冲的问题,深入研究包层缺陷模与基模相互交叠的物理机理,探讨归纳了基于包层缺陷层单基模空心Bragg光纤的色散调节技术。基于上述色散调节技术,获得了中心工作波长在1.55μm处,大带宽、低损耗、负色散甚至零色散的空心单基模Bragg光纤。