研究了任意形状应力区的光纤在纤芯中心处的应力场分布和双折射大小计算方法，并对领结光纤进行了优化设计。采用COMSOL Multiphysics 软件中的固体力学模块，研究了相同应力区面积、不同形状的应力型光纤在纤芯中心处的应力场大小。结果表明，软件仿真值与运用微元应力积分公式计算得到的结果一致。因此对于任意形状应力区光纤在纤芯中心处的应力场分布与双折射可以直接运用解析公式求解。通过对相同应力区面积的不同类型光纤的应力微元分析，发现领结光纤在纤芯处的双折射并非最大，这与惯常认为的领结光纤双折射最大的结论相反。由此，对领结光纤重新进行了优化设计，得到了具有更大双折射的“月牙形”光纤。

提出了一种计算任意形状应力区的光纤在纤芯处的应力场分布和双折射大小的应力微元积分计算方法。采用COMSOL Multiphysics 软件中的固体力学模块，研究了矩形、方形、三角形、圆等不同形状微元应力区光纤在纤芯处应力场和双折射的大小。结果表明，应力微元面积相同时，其在纤芯处引起的应力大小及其双折射与应力微元的形状、放置方向无关，只与应力微元到纤芯的距离有关。当应力微元与纤芯距离较近时，应力大小和双折射与距离近似呈平方反比关系。该结果验证了应力微元分析方法的正确性和可行性。因此对应力微元进行积分，即可得到任意形状应力区光纤在纤芯处的应力场分布与双折射。