近两年光子晶体研究的进展
光子晶体材料的研究进展及其应用前景
光子晶体材料的研究进展及其应用前景光子晶体材料（Photonic Crystal Material）是一类具有周期性结构的材料，具有对特定波长的光进行衍射、反射和传播的能力。
近年来，光子晶体材料在光学领域引起了广泛的研究兴趣，并取得了一系列重要的研究进展。
光子晶体材料不仅在基础研究中得到了广泛应用，还在光学器件和光子学技术等领域具有巨大的应用前景。
光子晶体材料的研究进展可以从其制备、性质和应用等方面来介绍。
首先，制备光子晶体材料的方法主要有自组装、溶胶-凝胶法、电子束曝光和纳米加工等多种方法。
其中，自组装是一种简单且高效的方法，可以通过自组装单元的重复结构构建光子晶体材料。
溶胶-凝胶法利用溶胶状态的前驱体通过凝胶化形成光子晶体材料。
电子束曝光和纳米加工则是通过直接调控和排列材料的结构来制备光子晶体材料。
这些制备方法的发展为光子晶体材料的制备提供了多样化的选择，发展出一系列新的光子晶体材料。
其次，光子晶体材料的性质研究主要集中在光子带隙和非线性光学效应等方面。
光子带隙是光子晶体材料的重要性质，它使得光子晶体材料能够选择性地传播特定波长的光，并具有衍射、反射和干涉的能力。
非线性光学效应是指当光场强度达到一定阈值时，光子晶体材料呈现出非线性的光学性质。
这些性质的研究为光子晶体材料的应用提供了理论和实验上的基础。
最后，光子晶体材料的应用前景非常广泛。
首先，光子晶体材料在光学器件方面具有很大的应用潜力。
例如，光子晶体膜可用于制备光子晶体光纤，具有低损耗和高传输带宽的特点，可用于光通信和光信号处理等领域。
其次，在光子学技术方面，光子晶体材料可作为微结构传感器用于生物、化学和环境等领域的检测和传感。
此外，光子晶体材料还可以应用于激光技术、量子通信、太阳能电池等领域，为相关技术的发展提供新的思路和方法。
总而言之，光子晶体材料的研究进展在制备、性质和应用等方面都取得了重要的突破。
光子晶体材料具有选择性传播特定波长光的能力，并在光学器件和光子学技术等领域具有广阔的应用前景。
光子晶体制备技术和应用研究进展
光子晶体制备技术和应用研究进展一、本文概述光子晶体，也称为光子带隙材料，是一种具有周期性折射率变化的介质结构，其独特的性质使得光在其中传播时受到调制，类似于电子在晶体中的行为。
因此，光子晶体被视为控制光传播行为的重要工具，具有广阔的应用前景。
随着科学技术的飞速发展，光子晶体的制备技术和应用研究进展日新月异，对推动光子学、光学、材料科学等多个领域的发展起到了重要的推动作用。
本文旨在全面概述光子晶体的制备技术和应用研究进展。
我们将回顾光子晶体的基本概念和特性，阐述其在光学领域的重要性和独特性。
然后，我们将详细介绍各种光子晶体的制备技术，包括微球自组装、激光全息干涉、胶体晶体模板法等，并分析其优缺点。
在此基础上，我们将探讨光子晶体在光子器件、传感器、显示器、太阳能电池等领域的应用研究进展，并展望其未来的发展趋势。
我们将总结当前光子晶体研究的挑战和前景，以期为该领域的研究者提供有益的参考和启示。
通过本文的综述，我们期望能够为读者提供一个全面而深入的了解光子晶体制备技术和应用研究进展的平台，促进相关领域的交流和合作，推动光子晶体技术的进一步发展和应用。
二、光子晶体的制备技术光子晶体的制备技术是实现其独特光学性质和应用的关键。
随着科技的不断进步，光子晶体的制备方法也在持续创新和发展。
目前，主要的制备技术包括微球自组装法、模板法、全息光刻法、激光直写法和溶胶-凝胶法等。
微球自组装法：这是一种基于胶体微球自组装原理的制备方法。
通过精确控制微球的尺寸和排列，可以在溶液中形成有序的三维结构，进而制备出具有特定光学性质的光子晶体。
该方法操作简单，成本低廉，但制备的光子晶体尺寸和形貌控制精度有限。
模板法：模板法是利用已有的模板结构，通过填充、沉积或刻蚀等方式，在模板表面或内部形成光子晶体结构。
这种方法可以实现复杂形状和结构的光子晶体制备，但模板的制作成本较高，且制备过程相对复杂。
全息光刻法：全息光刻法利用干涉光场的空间调制作用，在光刻胶或其他光敏材料中形成三维周期结构，进而制备出光子晶体。
光子晶体国外发展现状
光子晶体国外发展现状
光子晶体是一种具有周期性结构的光子材料，由于其具有光子禁带结构和光子导波效应，在光通信、传感和光电器件等领域具有广泛的应用潜力。
以下将介绍光子晶体在国外的发展现状。
在国外，光子晶体的研究和应用已经取得了很大的进展。
美国、日本和欧洲的一些研究机构和大学在光子晶体领域进行了深入的研究，并取得了许多重要成果。
在光通信领域，研究人员利用光子晶体的光子禁带结构和光子导波效应，开发出了一系列光子集成器件。
其中包括基于光子晶体波导的光开关、光调制器和光放大器等。
这些器件具有小尺寸、低损耗和高速度等优势，可以实现高容量和高速率的光通信系统。
在光传感领域，光子晶体具有优异的传感性能。
研究人员通过改变光子晶体的结构和材料，将光子晶体应用于气体传感、生物传感和化学传感等领域。
例如，利用光子晶体结构的反射光谱特性，可以实现对微小气体浓度变化的高灵敏度检测。
此外，光子晶体还在光子学器件、光子芯片和光子集成系统等领域得到了广泛应用。
研究人员通过光子晶体的设计和制备，可以实现复杂的光子器件和光子芯片结构，从而实现光信号的处理和控制。
总之，光子晶体在国外的发展取得了显著进展，在光通信、传感和光电器件等领域具有广泛的应用潜力。
随着技术的不断进
步和研究的深入，相信光子晶体将在未来发展中发挥更重要的作用。
光子晶体材料研究进展及应用前景
光子晶体材料研究进展及应用前景随着科学技术的不断进步，人们对于材料的研究也越来越深入。
在新材料领域中，光子晶体材料的研究一直备受关注。
它的出现不仅改变了传统材料的性质，而且在光电子、能源等领域具有广泛的应用前景。
本文将介绍光子晶体材料的研究进展及其应用前景。
一、光子晶体材料的基础概念光子晶体材料，其实就是一种具有光子带隙的晶体材料。
简单来说，就是通过在材料中引入周期性结构，从而达到对于某些频率的光线有选择性的反射或折射，使其不能通过材料的表面，从而形成光子带隙。
光子晶体材料不仅可以对于光线起到滤波器的作用，而且具有传统材料所没有的一些新颖性质，比如能够在材料内部引发较为复杂的相互作用，从而实现信息处理、光学传输等。
二、光子晶体材料的研究进展1. 光子晶体材料的制备光子晶体材料的制备是研究的基础。
传统的光子晶体材料制备方法包括光刻、等离子体刻蚀、溶胶-凝胶法等。
然而，这些方法不仅操作复杂，而且成本较高。
因此，研究人员开始关注通过自组装的方法制备光子晶体材料。
目前，自组装光子晶体材料的制备方法包括: 溶液自组装法、模板法、电沉积法、表面修饰法等。
这些新的制备方法的出现，使得光子晶体材料制备变得更加容易和便捷。
2. 光子晶体材料特殊性质的研究对于光子晶体材料的特殊性质的研究，则是深入理解该材料的关键所在。
目前，研究人员发现，由于光子晶体具有纳米级别的周期性结构，其表现出来的性质和传统材料是不同的，比如光子晶体的多级结构和空洞结构的存在使得材料中存在的能带不止一个，从而能够过滤更宽波长的光线。
此外，研究人员还发现当光子晶体中存在缺陷时，其在光电子学、微波强度识别、传感器等方面的应用具有广泛的前景。
三、光子晶体材料的应用前景1. 光子晶体过滤器由于光子晶体材料能够对于特定波长的光线进行选择性的反射或折射，发挥着像过滤器一样的作用，因此其被广泛地应用于光子晶体过滤器的制造中。
在光纤通讯技术方面，光子晶体过滤器可以滤除带宽噪声，提高信号的传输质量和分辨率；在图像处理方面，它可以过滤掉光干扰，减少图像的噪声和失真，提高图像的清晰度和质量。
光子晶体材料研究进展及应用前景
光子晶体材料研究进展及应用前景光子晶体是一种光物理学中的新材料，具有优异的光学性能和应用前景。
近年来，随着科技的不断发展，光子晶体的研究进展也在不断加快，在光子晶体的制备、性能调控和应用方面都取得了一系列重要突破。
光子晶体的制备主要有两种方法：自组装法和纳米加工法。
自组装法利用物质在一定条件下自发形成周期性结构，可以制备出大面积、高品质的光子晶体。
纳米加工法则通过纳米尺度的加工手段实现对材料结构的精确控制，可以制备出更复杂的结构和性能。
这两种方法的结合使得光子晶体的制备更加灵活多样化。
光子晶体具有优异的光学性能，主要体现在三个方面：光子禁带、色散调控和非线性光学效应。
光子禁带是指在光子晶体中存在一定范围内的频率范围，光波无法传播的现象。
光子禁带的宽度和位置可以通过调控光子晶体的周期、孔隙比例和折射率实现。
色散调控则是指调控光子晶体中光波的传播速度和传播方向，可以实现光波的聚焦、解聚和波导等功能。
非线性光学效应是指在强光场作用下，光子晶体中光波的能量转换和非线性响应现象。
这些光学性能使得光子晶体在激光器、光通信、传感器、光电存储等领域具有广泛应用的潜力。
在激光器领域，光子晶体可以作为优质的光学反射镜、激光输出镜和模式选择器，提高激光器的输出功率和谐振器质量因子，实现高性能激光器。
在光通信领域，光子晶体可以用于光合集器、耦合器、滤波器和光学开关等光学器件，提高光路的集成度和性能。
在传感器领域，光子晶体可以用于生物传感器、气体传感器、液体传感器和光子晶体光纤等，实现高灵敏度和快速响应的传感器。
在光电存储领域，光子晶体可以用于光学存储介质和光子晶体薄膜，实现大容量、高速和可重写的光存储。
除此之外，光子晶体还有许多其他的应用前景。
例如，在太阳能领域，光子晶体可以用于制备高效率的光伏材料和光学镜面，提高太阳能电池的能量转换效率。
在生物医学领域，光子晶体可以用于生物分析、药物传输、光热治疗和细胞成像等，实现精确控制和定位的生物操作。
光子晶体的制备和应用研究进展
光子晶体的制备和应用研究进展一、本文概述光子晶体，也称为光子带隙材料，是一种具有周期性折射率变化的介质结构，其独特的性质使得光波在其中传播时受到调制，类似于电子在晶体中的行为。
自二十世纪末光子晶体概念提出以来，其制备技术和应用研究便成为了科学研究的热点。
本文旨在概述光子晶体的制备方法以及在不同领域中的应用研究进展，以期对光子晶体的未来发展提供全面的视角和深入的理解。
我们将对光子晶体的基本概念和特性进行简要介绍，以便为后续的研究进展提供理论基础。
随后，我们将重点综述目前光子晶体的主要制备方法，包括胶体自组装法、激光全息干涉法、逐层堆积法等，并探讨各种方法的优缺点及其适用范围。
在应用研究方面，我们将关注光子晶体在光子器件、光通信、太阳能电池、传感器以及生物医学等领域的应用进展。
我们将详细分析这些应用背后的原理、技术实现以及取得的成果，并对未来的发展趋势进行展望。
我们将对光子晶体的研究现状进行总结，并指出当前面临的挑战和未来的发展方向。
通过本文的综述，我们期望能够为读者提供一个全面而深入的了解光子晶体制备和应用研究的平台，推动光子晶体在科学技术和工业领域的进一步发展。
二、光子晶体的制备技术光子晶体的制备技术自其概念提出以来，经历了长足的发展和进步。
光子晶体的制备技术主要分为两大类：自上而下（Top-down）和自下而上（Bottom-up）的方法。
自上而下法主要包括机械加工、微影术和激光刻蚀等。
这些方法通常用于制造具有周期性结构的三维光子晶体。
机械加工方法可以通过精确控制机械力，如研磨、切割和雕刻等，来创建具有特定周期性结构的光子晶体。
微影术则利用光化学反应在基材上生成特定的图案，然后通过化学或物理手段进行蚀刻，从而制作出光子晶体。
激光刻蚀则使用激光束直接对材料进行刻蚀，形成光子晶体。
这些方法的主要优点是制造精度高，可以大规模生产，但设备成本较高，且难以制备出具有复杂结构和精细调控的光子晶体。
自下而上法则主要包括胶体自组装、溶胶-凝胶法、气相沉积和生物模板法等。
光子晶体研究及其应用
光子晶体研究及其应用光子晶体是一种周期性介质，在空间上呈现出有序的几何结构，它可以控制光线的传播。
在近年来，光子晶体引起了很大的关注，因为它在光学器件中具有广泛的应用，例如：激光器、光电子器件、传感器和光学通信等领域。
一、光子晶体的研究历史与现状光子晶体概念自从1987年以来由英国牛津大学的尤里·坦普尔和格奥尔格·韦克曼提出，随着材料科学和光学技术的发展，光子晶体的研究不断取得了新突破和发展。
1989年，美国华盛顿大学的理查德·范多默伦等人在实验中首次制造出了光子晶体，表明了光子晶体在光学器件制造领域中的巨大潜力。
此后，众多科学家与研究人员相继开展了有关光子晶体的相关研究，并将它们应用到了各种光电子器件中。
二、光子晶体的性质和应用光子晶体具有两个主要特点：光子带隙和光子反常散射。
其中，光子带隙是指在特定波长范围内，光子无法通过光子晶体传播，这种特性使其在制造光学滤波器、光纤和激光器等领域中应用广泛。
光子晶体的另一项重要特性是光子反常散射。
相比传统的材料，光子晶体中的散射更加地强烈和扩散，这是因为光子晶体中的介电常数具有可调性，散射率因此被调控。
这种性质可以被利用来构建新颖的光学器件，例如光子晶体波导和光子晶体放大器，这些器件能够在新兴的纳米和微尺度光学器件中发挥关键作用。
除了在微型光学器件中的应用，光子晶体在光学成像、传感领域也有广泛的应用。
基于光子晶体的衍射成像技术，科学家可以通过光学显微镜直接观察到生物细胞的内部，掌握更详细的结构信息。
同时，光子晶体也被应用于传感器的研究中，利用其微细结构调节光学信号的特性，提高传感器的灵敏度。
三、光子晶体未来的发展前景随着光学技术的不断创新和完善，对新型材料和器件的研究需求也在加强。
在这样的推动下，光子晶体作为一种优良的周期性介质材料，具有着巨大的发展潜力。
未来，光子晶体的应用可以进一步拓展到可穿戴设备、量子计算、生物医学等领域，应用场景将变得更广泛更细化。
光子晶体材料的研究进展及其应用前景
光子晶体材料的研究进展及其应用前景随着科学技术的不断进步，人类在材料领域的研究也逐渐深入。
其中，光子晶体材料作为一种前沿材料，受到越来越多的关注和研究。
本文将从定义、研究进展和应用前景三个方面介绍光子晶体材料。
一、定义光子晶体材料是一种新型晶体材料，具有周期性的光学性质，与普通石墨烯等材料不同，它是一种具有光学结构的材料。
所谓光学结构，是指物质的微小结构排列形成的一种如同棋盘格一样的结构，这种结构可以限定光的传播方向和波长范围。
二、研究进展1. 光子晶体材料的制备技术不断提高光子晶体材料的制备技术主要包括自组装、浸渍、拉伸、方法等多种方法。
近年来，制备技术不断提高，材料的质量和稳定性也得到了不断提高。
2. 光子晶体材料的性质研究逐渐深入在光子晶体材料的制备基础上，人们开始对其性质进行深入研究。
例如光子晶体材料的透过光谱、反射谱和色散曲线等性质都成为了研究对象。
通过对这些性质的研究，人们可以了解材料的光学性质，并进一步研究材料的应用前景。
3. 光子晶体材料的应用领域不断扩展光子晶体材料可以应用于电子领域、化学领域、材料研究领域等多个领域，其应用前景越来越广阔。
例如可以应用于储能器件、传感器、太阳能电池等领域。
三、应用前景1. 储能器件光子晶体材料具有高禁带宽度和低折射率等性质，与常规储能材料相比，其储能能力和稳定性得到了良好提升。
因此，光子晶体材料被广泛应用于储能器件领域。
2. 传感器光子晶体材料具有高灵敏度和选择性等性质，这使得光子晶体材料可以应用于传感器领域。
例如可以应用于气体、水质、温度传感等领域，使得传感器的快速响应和灵敏度得到了良好提高。
3. 太阳能电池光子晶体材料可以制备成具有不同孔径和结构的二维和三维结构，这使得其可以作为高效太阳能电池的构建单元。
例如可以制备成具有周期性微纳结构的薄膜，该薄膜具有较高的吸收率和低反射率，因此被广泛应用于太阳能电池领域。
综上所述，光子晶体材料作为一种新型晶体材料，具有众多优良的性质，并且在应用领域上具有广泛的发展前景。
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近两年光子晶体研究的进展许文贞 vincent.xu.chn@光子晶体以及光子能带结构等概念早在1987年分别由E. Yablonovitch和S. John分别独立地提出，并且在随后的1990年和1991年分别实现了理论预言和成功实验制备第一个有完整光子带隙的光子三维晶体，发展至今光子晶体在理论、实验和应用研究方面取得了很大的进展。
光子晶体（Photonic Crystals）是一种介电常数（或折射率）周期性排列的有序结构物质，也即一种在高折射率材料的某些位置周期性出现低折射率的材料。
其最根本的特征是正由于那些周期性的折射率结构产生了光子禁带，因此频率处于禁带内的光子将无法传播，就像半导体材料中的电子在周期性势场作用下形成能带结构，因此光子晶体实现了对光子的控制。
光子晶体的应用主要是基于它的两个基本特性：抑制自发辐射和光子局域态。
正由于光子晶体的这两个优势，而且光子与电子相比具有更多的信息容量、更高的效率、更快的响应速度、更强的互连能力和并行能力、更大的存储量、更低的能量损耗，所以，在半导体器件的进一步小型化和在减小能耗下提高运行速度成为难题后，人们提出了用光子作为信息载体替代电子的设想。
因此当今有关光子晶体的研究得到了广泛的关注，它在零阈值激光器、光波导、发光二极管、偏振片、滤波器等方面显示了巨大的应用价值。
发展至今，光子晶体这研究领域中比较热门的方向有三维光子晶体及薄膜的制备技术、可调光子晶体、光子晶体光纤、纳米光子晶体、磁性光子晶体等。
本文主要集中在对三维光子晶体、光子晶体光纤两方面近两年来进展的介绍。
1. 三维光子晶体光子晶体根据能隙空间分布的特点可分为一维(1D)光子晶体、二维(2D) 光子晶体和三维(3D) 光子晶体。
光子晶体是一种人造晶体，自然界里几乎不存在。
蛋白石是迄今为止发现的唯一的天然光子晶体，它是属于三维光子晶体。
而且三维光子晶体能产生全方向的完全禁带，相比一维、二维光子晶体仅能产生方向禁带，因此三维光子晶体具有更普遍的实用性，占据了光子晶体研究中很大的份额。
由于天然光子晶体的稀缺，因此在光子晶体的研究中光子晶体的制备是主要的，而且是最难的一方面。
因为对于光子晶体来说，光在晶体中的传输就要求晶体的周期性晶格尺寸达到亚微米量级，因此这给了晶体制备带来了很大的难题，尤其是近红外到可见光波段的三维光子晶体的制备。
目前，一般三维光子晶体的制备的一种简单切实可行的方法是利用单分散的胶体颗粒悬浮液的自组装特性来制备胶体晶体。
这种方法的制备可通过以下几种途径组装制备(4)：重力场下的组装、垂直沉降法、离心力场下的组装、电场下的组装、模板法等。
但是这种晶体生成方法主要还是生成简单媒质简单周期的光子晶体。
经过多年的研究，光子晶体制备技术上以器件化为指导，逐步由简单媒质简单周期向复杂媒质复合周期结构方向发展，由胶体模板自组装等纯化学制备手段向物理化学方法相融合的多元技术扩展，而且应用领域也不断扩宽，由光电子器件、集成光路进一步拓展到光电对抗、光学探测、传感等。
简单周期结构的光子晶体已经无法满足需求后，目前在复合周期结构或者其他结构的光子晶体研究最有代表性的四种是：复合式结构、缺陷结构、金刚石结构、木堆结构等。
（1）复合周期结构是一种多周期叠加的多层新型三维光子晶体结构。
2006年新加坡国立大学的Qingfen Yan 等采用水平分段自组装的方法成功制备出了560nm 有机聚苯乙烯胶体小球和386nm 无机二氧化硅小球组合的双层复合周期结构。
（2）在缺陷结构中，在光子晶体的许多应用领域，仅具有三维光子晶体的周期结构是没有任何意义的，需要引入一些缺陷实现共振腔、选频器、辐射及调节禁带特性等功能，尤其是在调制自发辐射方面作用突出。
日本Kyoto 大学2006年通过两个半结构拼接完成了木堆结构中线缺陷的制备，图1所示，该结构可满足光子晶体波导的应用要求。
我国的国防科大光子晶体研究小组也已经完成了三维Si 反Opal 结构中直角半波导的制备，而且该项目一直在进行中。
（3）金刚石结构的光子晶体的制备目前主要是依靠微观尺度的干涉全息技术实现的，效果图见图2。
我国的中山大学2005年采用四束光干涉全息技术成功地制备出了类金刚石结构适用于19GHz 微波波段的SiO 2TiO 2陶瓷金刚石结构也由日本Osaka 大学通过全息技术及后期填充烧结制备完成。
（4）木堆结构的制备研究开展得很早，但之前只能借助半导体刻蚀技术分层叠加实现。
Ozin 小组于2006年利用激光直写在As 2S 3玻璃上一次成型具有完全带隙的木堆结构三维光子晶体。
综上所述，光子晶体的出现是电磁波领域一个重大突破，其独特的光禁带引起的新现象将促进光子学和光子产业的发展，如同半导体材料的发展极大地推动了电子学和电子产业的发展。
由于光子晶体的发展历史还不长，因此在深入理论研究的基础上，探索新材料和新的简单可行的制备方法是今后研究光子晶体的重要方向之一。
2. 光子晶体光纤1991年，Russell 等提出，如果在二维光子晶体(PC) 中引入线形缺陷，将会使某些频率的光可以受限于线型缺陷中，从而达到传导光的目的。
于是，他们开始对光子晶体光纤(PCFs)进行研究，直到1996年才拉制出首根光子晶体光纤，一些光子晶体光纤光学或SEM 图见图3。
光子晶体光纤导光机制与传统光纤的图1 木堆结构中线缺陷的光子晶体 图2 干涉全息技术制备金刚石结构晶体效果图(1)全内反射导光机制类似，不过光子晶体光纤具有无截止单模传输的特性，而且这种特性并不依赖于包层孔的周期排布。
随后光子晶体光纤的发展迅速，1998年，出现了第一根依靠光子带隙原理而非传统的全反射原理导光的光子晶体光纤，1999年第一根可以在空气芯中传导光的带隙光纤的拉制成功，并将将光子晶体和光子带隙的概念引入光纤光学，使得光纤光学的内容发生了质的变化。
从第一根光子晶体光纤拉制成功至今已经有十年多年，光子晶体光纤也从最初讨论其模式特性的理论分析阶段，开始转向理论研究，而且正由于带隙型光子晶体光纤的独特结构和导模机制以及种种优良特性，给它在光纤通信、气体传感与检测、医学，非线性光学等方面提供了广阔的应用前景。
按照不同的导光机制，射率引导型光子晶体光纤和光子带隙光纤。
折射率引导型光子晶体光纤的导光机制与传统光纤的全内反射机制类似。
通过在包层中引入空气孔，降低包层的有效折射率n clad，使得纤芯折射率n core大于包层折射率n clad，其模式折射率n mode满足n core>n mode>n clad。
光子带隙光纤的纤芯折射率n core小于包层等效折射率n clad，不再满足全内反射的条件，但是由于光纤的包层为二维光子图3 一些光子晶体实物图晶体，频率处于光子带隙内的光不能在包层中传播，所以这些频率的光耦合进纤芯后，将被限制在纤芯中，无法泄露出去，从而达到传导光的目的。
1996年，第一根光子晶体光纤是由南安普敦大学的J.C.Knight 等制备出来的见图 3 (a)。
折射率引导型光子晶体光纤的优异特性，使其在科研和生产许多方面都表现出重要的应用价值。
在1999~2001年期间，科研工作者就折射率引导型光子晶体光纤在非线性光学、生物医学、光纤通信、光器件、激光器和放大器光纤传感等方面的应用作了探索。
2002年至今，如何提升基于光子晶体光纤的各种应用和器件的性。
第一根依靠光子带隙原理导光的光纤出现于1998年，其端面如图3 (e)。
通过实验，PaulineRigby等发现光能量主要是集中于芯区附近的石英中，并非在中心的空气孔中。
目前带隙光子晶体光纤在大功率激光的传输、粒子传输、孤子压缩、传感与检测等热门领域中发挥着巨大的作用，而且在这些领域中也实现了很大的技术突破。
带隙型光子晶体光纤的特殊结构带来的特性，在光纤通信、激光加工、激光医疗、和传感器等方面有广泛的应用前景但目前需要做的工作还很多。
如改进制备工艺。
进一步降低传输损耗。
增加拉制长度，降低器件耦合损耗等只有解决这些问题，带隙型光子晶体光纤才能真正发挥其优越的特性，并在其它领域得以更广泛的应用。
光子晶体光纤的奇异特性是一些传统光纤所没有的。
作为传光介质，在光子带隙中传输信息，具有超低损耗、超低非线性、超低色散，是未来光通信的理想材料。
这些性质，同样为生命科学、精细测量技术等带来美好前景。
作为光纤元件，通过对光子晶体光纤的优化设计，还能够制造全新特性的光纤激光器，如超大功率激光器、超快激光器系统等; 还能够制造成光纤放大器、光纤振荡器、波长转换器、光纤光栅、偏振保持器等。
总之，可以制造出现有分立激光系统，通信系统中的所有器件，而且能够实现集成化、超小型化、现代化。
作为特殊载体，不远的将来，可在空芯光子晶体光纤中实现纳米结构光子学研究，实现纳米制造、纳米组装、纳米成型，制备出一系列纳米半导体材料和系统集成。
总之，光子晶体光纤不是孤立的材料和元件，它对信息技术、生命科学、新材料的研究具有重大的推动作用。
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