为更好地解决少模光纤在传输中由于模式耦合过强而导致的信号串扰问题，对弱耦合光子晶体光纤中的线偏振（LP）模式以及矢量模的传输特性进行了研究，设计了一种可传输20种矢量模的双包层光子晶体光纤。通过有限元法模拟光纤参数对相邻LP模式间最小有效折射率差的影响，优化结构参数，使光纤支持稳定传输6种LP模式并满足弱耦合要求。最后分析了不同模式的有效模场面积、弯曲损耗。结果表明：各模式之间的最小有效折射率差达到1.12×10⁻⁴，表明模式间的串扰可忽略。基模有效模场面积达到了1040 μm²，且其相应的非线性系数低至1.07×10⁻¹⁰。此外，在弯曲半径为38 mm时，各模式弯曲损耗最大仅为5.65×10⁻⁸ dB/km。与主流的单模光纤及少模单包层相比，该结构具有大模场面积，低模间串扰及更强的抗弯曲能力，丰富了空分复用技术的开发思路。在大数据、虚拟现实、网络传输容量等新兴业务以及光纤传感方面提供了有益的参考方案。

提出了一种具有对称结构的大模场面积和低弯曲损耗的新型结构光纤，运用全矢量有限元法结合完美匹配层边界条件分析了光纤特性。该光纤由纤芯中的梯形折射率环和包层中的多层下陷层组成，仿真结果显示该光纤具有低弯曲损耗大模场单模传输的特性。对比分析了梯形谐振环、矩形谐振环、三角形谐振环结构光纤的弯曲损耗以及电场模式分布，实验结果显示梯形折射率环更具优越性。多层下陷层结构将模场限制在纤芯中，下陷层的数量大于2时模场面积基本上保持不变。研究结果表明，在波长为1 550 nm、弯曲半径为20 cm时，基模（FM）弯曲损耗只有0.056 868 dB/m，而高阶模（HOMs）损耗为3.58 dB/m，有效模场面积可达2313.67 μm²。该光纤对弯曲方向不敏感，在高功率光纤激光器放大器等光通信器件领域具有广阔的发展前景。