为了满足加工和制作光子晶体光纤器件时的方位角定位需求，提出基于激光前向散射图案的方位角确定方法。用波长为650nm的激光垂直照射在光子晶体光纤的侧面，拍摄前向散射图案同时实时记录光子晶体光纤端面的显微图像。选取前向散射图案的局部区域强度之和为特征值，通过比较分析得出当求取前向散射图案半幅散射条纹强度值总和时，其特征值变化规律与光子晶体光纤内部轴向结构相对应，可用于光子晶体光纤特殊方位角的确定。在三种不同结构的光子晶体光纤的特殊方位角定位中，该方法的定位精度均小于0.5°，充分证实了该方法的有效性和普适性。提出的光子晶体光纤轴向特殊方位角确定方法简单实用、定位精确，将在光子晶体光纤器件加工中发挥重要的作用。

提出并成功演示了一种微纳光纤环与侧边抛磨光纤直接耦合的上下载滤波器。实验结果表明这种滤波器件不仅能实现两种光纤系统的互连耦合，并且能实现两系统间的上下载滤波功能。下载输出端消光比最大可达7.5 dB，上载输出端消光比最大可达4.8 dB。此外，通过进一步实验及数值仿真研究了不同环直径对两种光纤系统耦合的影响。实验和数值模拟研究结果都表明在微纳光纤直径为6 μm的情况下，当微纳光纤环直径为580 μm时，微纳光纤环与侧边抛磨光纤的耦合达到最大，同时此耦合对环Q值与精细度的影响也达到最小。这种上下载滤波器不需额外设计微纳光纤与标准光纤耦合的光学器件，为微纳光纤系统与现有的光纤系统的互连提供了一种更简洁有效的解决方案。

在建立了侧边抛磨光子晶体光纤D型光纤光学模型的基础上，采用三维有限差分光束传输法计算和分析了侧边抛磨光子晶体光纤的光功率衰减、传输模场等与抛磨区几何参数（剩余半径、轴向旋转角、侧边抛磨区长度）的变化关系。结果表明，当剩余半径大于-1.5 μm时，侧边抛磨光子晶体光纤的光功率衰减随着剩余半径的减小而增大；光沿着光纤传输时，基模光传输到抛磨区光功率发生衰减，经过抛磨区后，基模光功率出现回升。沿不同的轴向旋转角方向侧边抛磨，剩余半径大于0.5 μm时，侧边抛磨光子晶体光纤的光功率衰减随着剩余半径变化的差别较小；剩余半径足够小时，光沿着光纤传输到抛磨区时，会产生高阶模，沿轴向旋转角θ=30°侧边抛磨时基模模场分布分散程度最大，且在抛磨区产生更多的高阶模。剩余半径大于1.5 μm时，抛磨光纤长度变化对输出光功率影响很小，剩余半径小于1.5 μm时，输出光功率透射率随着光纤抛磨长度的变化呈振荡变化。分析结果可为侧边抛磨光子晶体光纤的器件制作提供理论指导。

向列相液晶(NLC)的取向变化对外界环境敏感，已被作为生物传感的敏感中介材料。研究了侧边抛磨光纤(SPF)用于NLC取向变化测量的传感特性，探索利用SPF测量液晶取向变化的可行性与适用范围。将液晶折射率的理论公式与SPF传输光功率实验数据结合，得到了经验理论关系。实验中设计用机械旋转法改变SPF抛磨面附近NLC的取向。实验结果表明，NLC的取向变化导致SPF传输光功率的变化。以液晶指向矢方位角为表征的NLC的取向变化从0°增大至90°，SPF传输光功率随之增大28.10 dB；在0°~30°范围内，SPF传输光功率与NLC的取向变化具有线性关系，光纤传输光功率对取向角度变化的响应平均约为0.359 dB/(°)。研究表明SPF可以用于NLC的取向变化的测量并且获得了适用范围，这为基于液晶取向变化的SPF生物传感器的研究提供了参考。