光网络的通信和感知一体化是基于光缆资源的一种有效设计，符合通信系统资源融合的发展趋势。利用通感一体化（ICAS）技术，不仅有助于光网络的智能运维，提升网络质量，还能实现密集的传感数据采集和新型应用，有效盘活运营商的光纤资产。本文阐述了光网络ICAS的潜在使能技术，对基于光纤瑞利散射、拉曼散射和布里渊散射等原理实现的传感技术进行对比分析，并结合相关研究，讨论了光网络ICAS技术的多类潜在应用场景，为该技术的推广应用提供思路。

为了降低少模光纤中的模间串扰，提出了一种新型双耦合环辅助的少模光纤结构设计。首先用COMSOL仿真软件对6-LP光纤结构进行建模，并分析了影响模式间耦合的主要因素，然后对双耦合环结构的5个参数进行仿真分析。结果表明，在6-LP少模光纤中，LP₂₁模和LP₀₂模的有效折射率最接近，其差值是影响串扰的主要因素；该结构中LP₂₁模和LP₀₂模的最小模间折射率差为1.5×10^-3，是同等条件下传统阶跃结构的1.88倍，少模光纤中的模间串扰问题得到有效缓解。

介绍了一种特殊设计的少模光纤及由少模光纤构成的单模光纤-少模光纤-单模光纤(SFS)传感结构。在对轴激发条件下,少模光纤芯子中仅有基模LP₀₁和第一圆对称高阶模LP₀₂传输,且SFS结构的传输光谱在工作波长范围内有一个特征波长。在特征波长附近相邻两个干涉峰间的波长间距达到最大,且在特征波长处干涉仪的输出光强不随波长变化,这使得特征波长在光谱中唯一且容易识别。理论和实验研究了SFS结构传输光谱的特征波长及其两边干涉条纹随轴向应变、温度、弯曲、液体折射率的传感特性,并将SFS结构用于轴向应变、温度、弯曲、位移、外界折射率和相对湿度的大范围、高灵敏度、多参量同时检测,为解决常规干涉仪存在的测量范围小、输出多值性等问题提供解决方案。

天文探测中类地行星的探测需要进一步提高视向速度的测量精度。但圆形光纤扰模效果不佳所引起的入射信息变化时的谱线漂移，成为限制测量精度提高的一个主要因素。采用多边形光纤改善光纤传输系统的扰模特性。利用搭建的测试光纤远场和近场光斑质量的光学系统，通过对光纤出射场光斑质量进行评价，研究了圆形、长方形、正方形和八边形光纤在不同入射条件下的远场和近场分布及远场光斑的光强变化和近场光斑的质心偏移，得出了不同光纤的扰模增益系数。实验表明，在相同入射条件下，多边形光纤具有较好的扰模特性，其中八边形光纤的远场光强变化最小，近场光斑质心偏移最少，扰模特性最好。以八边形光纤代替圆形光纤，可有效减小入射偏差引起的谱线漂移，提高视向速度的测量精度。

对光子晶体光纤的损耗特性进行了分析,并在实验上对两种典型的光子带隙型和全内反射型光子晶体光纤进行了研究.分别对两种不同结构的光子晶体光纤在弯曲半径2～15 mm范围内的损耗进行了测量.与传统光纤损耗实验结果的对比表明,两种光子晶体光纤的弯曲损耗均不明显,具有很强的抗弯曲损耗能力.实验也证实了光子晶体光纤弯曲损耗存在临界弯曲半径,在大于临界半径的情况下,几乎没有弯曲损耗.从结构上分析并证明光子晶体光纤弯曲损耗随填充比(d/Λ)的增加而减小,填充比越高弯曲损耗越小.

The effects of high drawing speeds on parameters of holey fibers are presented. A holey fiber preform structure was made by using tube-in-tube method and was drawn at high speeds with an aim of mass production to meet the demand of next generation communication systems. Transmission parameters such as numerical aperture and normalized frequency of the fabricated holey fibers have been measured and compared with theoretical values based on effective index method. Although the fabricated holey fibers were not of high quality, the analyses of the parameters have shown promising outlook for fabrication of such fibers.