对光子晶体光纤的端面研磨过程进行研究， 讨论了光子晶体光纤端面研磨损伤的特点。针对光子晶体光纤的结构特点，应用有限元法建立了数值仿真模型。通过单一磨粒切削孔壁的仿真实验， 分析了不同切削深度下裂纹损伤的产生情况以及不同磨粒直径对光纤孔壁结构造成的损伤。最后通过实际研磨实验验证了分析结果。结果表明: 有限元法能够很好地模拟光子晶体光纤的端面研磨过程; 研磨过程中，相对于非孔洞区域，孔壁边缘更容易出现损伤，呈现出沿圆周分布的崩塌区域; 边缘崩塌区域尺寸随磨粒直径的增加而增加。实验用光子晶体光纤孔壁边缘无崩塌的最大切削深度低于普通光纤脆塑转变的临界切削深度，使用0.02 μm的砂纸进行抛光可以有效地避免对光子晶体光纤孔壁造成损伤。

光子晶体光纤端面研磨过程中存在着大量磨粒切削光纤包层的空气孔壁。将这一过程简化为单颗磨粒切削单孔壁, 并应用有限元法(FEM)建立了数值仿真模型。分析了裂纹损伤产生的机理, 以及不同切削深度和磨粒尖端半径对加工结果的影响。仿真结果表明: 切削过程中, 孔壁边缘容易出现沿圆周分布的崩塌区域; 切削力和边缘崩塌区域随切削深度和磨粒尖端半径的增加而增加; 该光子晶体光纤孔壁边缘无崩塌的最大切削深度约为20nm。该方法对光子晶体光纤端面加工及耦合应用的研究具有重要意义。

在保偏光纤偏振轴的定位和对准技术中, 侧视成像法为目前的主要方法。现有的侧视成像法对光强形貌特征具有较高要求, 为了提高它们的通用性, 提出了基于侧视光强相关峰锐度的定轴方法。该方法首先通过侧视光强曲线间的相关运算得到相关系数曲线, 进而利用相关系数曲线的峰值尖锐程度作为特征值。相比于传统侧视成像法, 该方法不受光强形貌特征的限制, 因此具有更强的通用性。为了提高该方法的精度, 对不同观测平面的定轴精度进行了比较, 从而确定了具有理想定轴精度的观测平面范围。在此基础之上, 对该方法的实际精度进行了实验验证, 结果表明: 利用该方法可以获得优于0.9°的定轴精度。

针对目前已有的基于端面图像的熊猫保偏光纤定轴系统中多采用手动对焦的问题，搭建一套自动对焦系统，提出一种基于保偏光纤定轴系统成像特点的自动对焦算法。该算法选择方差函数进行对焦评价，同时采用基于局部方差最大的对焦窗口选择方式来提高灵敏度，使用一种基于迭代拟合的综合搜索策略来搜索焦点。实验表明，本算法能够实现对保偏光纤端面及其衬块的快速稳定对焦。