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微纳光纤能够将光限域在亚波长尺度内实现长距离微损耗的传输,这为光学器件微型化以及微芯片间的光互连提供了可能,同时微纳光纤具有大倏逝场和高光功率密度等特点,能够实现高灵敏度的光传感和非线性光学器件。这些特点使得微纳光纤成为近年来微纳光子学研究的一个新热点。微纳光纤器件和普通光纤之间需要一个过渡段来实现连接,我们通常将这一过渡段称为锥形微纳光纤。锥形微纳光纤的性能,如损耗、模式变换等,直接影响到微纳光纤器件的整体性能。锥形微纳光纤的锥形过渡区域将标准光纤过渡到亚波长尺度的微纳光纤,过渡区的模场变化非常复杂,模场分布出现一些独特的现象,这些直接影响到微纳光纤段的损耗和模式特性。因此,锥形微纳光纤研究对于微纳光纤器件的发展和应用具有非常重要的意义。本论文主要围绕锥形微纳光纤传输特性以及对微纳光纤器件的影响进行了理论和计算机模拟研究。在本论文中,首先对锥形微纳光纤中的未拉伸的单模光纤部分、微纳光纤即锥腰部分以及连接前面两部分的锥形过渡区域部分的传输特性进行了研究;在锥腰部分,由于光纤的直径已经接近波长量级,所以出现了单模条件,而且在微纳光纤中传播的能量大部分以倏逝场的形式分布在微纳光纤周围;在锥形过渡区域介绍了绝热条件,并且对锥形过渡区域的模场分布进行了研究,清晰地得出了在锥形过渡区域模场从纤芯到包层,从单模到多模的演变过程。然后,通过引入锥形微纳光纤数学模型的方式分析了我们所关心的锥形微纳光纤的参数。最后通过有限差分束传播方法(FD-BPM),我们对锥形微纳光纤的整体传输特性进行了模拟,得到了(1)在固定锥形的情况下满足绝热条件的锥长尺度;(2)结合微纳光纤的单模条件对锥形微纳光纤的波长特性、多模干涉特性进行了数值模拟;(3)对锥腰微纳光纤直径为1μm的锥形光纤的波长特性进行了计算,得到了波长范围在0.6μm～1.6μm范围内的输出变化曲线,当波长为0.93μm时出现了单模。这些结果都对锥形微纳光纤的传输特性的研究给了清晰的表述。这些结果都支持了我们前面的理论研究部分,从而对锥形微纳光纤有更清晰直接的了解,这对于微纳光纤器件开发和应用具有非常重要的意义。