论光子晶体光纤技术现状和发展
光子晶体光源发展趋势与应用前景分析
光子晶体光源发展趋势与应用前景分析光子晶体光源是一种新型的光源技术，利用光子晶体材料的周期性结构和光学特性，可以实现高效能的光发射和调控。
它具有很大的潜力，可以在许多领域发挥重要作用。
本文将对光子晶体光源的发展趋势和应用前景进行分析。
首先，光子晶体光源具有优异的光学性能。
光子晶体是一种由等间距排列的微小介质构成的材料，其晶格间隔与入射光波长相当，从而产生布拉格散射，实现光的自发辐射。
这种自发辐射具有较高的发光效率和较窄的光谱宽度。
同时，光子晶体材料的折射率可调，在不同波长范围内实现可控的色散性能。
这些优异的光学性能使得光子晶体光源被广泛应用于显示、照明、生物医学和通信等领域。
其次，光子晶体光源还具有极高的光学集成度和迷你化特点。
光子晶体结构可以通过微纳加工技术制作，使得光子晶体光源可以实现高度集成和小型化。
这对于传统光源来说是难以实现的。
高集成度和小型化使得光子晶体光源在微型光学系统、光通信器件和传感器等领域具有广泛应用潜力。
此外，光子晶体材料还可制作成光波导，实现光的传输和操控，为光子集成电路的发展提供了新的可能。
光子晶体光源在多个领域中都有着广阔的应用前景。
首先，在显示领域，光子晶体光源可以替代传统的冷阴极荧光灯和液晶背光源，实现更高效能的照明和色彩显示。
其次，在照明领域，光子晶体光源可以通过调控发射光波长和光强，实现更符合人眼感知的照明效果，提高照明效率和质量。
再次，在生物医学领域，光子晶体光源可以作为光治疗和荧光成像的光源，为生物医学光学成像和治疗技术提供更高性能的光学源。
最后，在通信领域，光子晶体光源可以实现高速、高效的光通信系统，推动光纤通信的发展。
尽管光子晶体光源具有巨大的潜力和广阔的应用前景，但仍存在一些挑战和问题需要解决。
首先，光子晶体光源的制备和加工技术仍然不够成熟和稳定，需要进一步的研究和改进。
其次，光子晶体光源的成本较高，需要进一步降低制备成本以促进商业化应用。
此外，光子晶体材料的发光效率和稳定性也需要进一步提高，以满足应用需求。
光子晶体光纤在光通信中的应用
光子晶体光纤在光通信中的应用光通信作为一种高速、大容量、低损耗、抗干扰性强的通信方式，日益成为人们关注的焦点。
而光子晶体光纤作为光通信领域中的重要技术之一，其在传输中所展现出的独特性能和优势，为光通信的发展和应用带来了新的可能性和发展机遇。
一、光子晶体光纤的基本原理光子晶体光纤是一种结构具有周期性的光纤，其表面上呈现出高度有序的孔隙排列，在光的传输中能够对光的频谱和传播特性进行有效的控制。
光子晶体光纤的基本结构由介质材料的高折射率材料和低折射率材料所组成，通过对不同材料的选择和排列方式可以实现对光信号的调控和处理。
二、光子晶体光纤在光通信中的应用1. 高速传输：光子晶体光纤具有较高的光互连带宽，能够实现GB 级的高速传输，在光通信中可以满足大容量数据的传输需求。
2. 低损耗传输：光纤中的光信号传输距离过长会引起传输损耗。
而光子晶体光纤由于其特殊的结构，能够有效地减少光信号的损耗，提高信号的传输质量。
3. 宽带传输：光子晶体光纤对不同波长的光信号具有很好的传输特性，能够实现宽带的传输，提高通信系统的传输效率。
4. 抗干扰性强：光子晶体光纤中的光信号传输不受电磁干扰的影响，能够有效地避免通信信号受到外界干扰而导致的传输质量下降。
5. 兼容性强：光子晶体光纤可以与传统的光纤系统兼容，并且通过对光子晶体光纤的设计和优化，能够实现与不同光传输系统的接口和光互连。
三、光子晶体光纤的发展趋势随着光通信技术的不断深入研究和应用，光子晶体光纤作为其中的重要组成部分，也在不断地得到改进和完善。
未来，光子晶体光纤可能呈现以下几个发展趋势：1. 增强传输能力：通过改变光子晶体光纤的结构和材料，提高其传输能力和数据传输速率，以满足日益增长的通信需求。
2. 减小尺寸：通过微纳加工技术，研制出更小尺寸的光子晶体光纤，使其在光通信设备中的应用更加灵活和便捷。
3. 多功能集成：将光子晶体光纤与其他光学器件进行集成，实现光通信系统的多功能化，并且具备更好的自适应和兼容性。
2024年光子晶体光纤市场前景分析
2024年光子晶体光纤市场前景分析简介光子晶体光纤作为一种具有优异性能的新型光纤材料，具有高透光性、低损耗、宽波长范围等优点，被广泛应用于光通信、传感和激光技术等领域。
本文将对光子晶体光纤市场的前景进行分析。
光子晶体光纤市场概况光子晶体光纤市场自面世以来，不断发展壮大。
目前，光子晶体光纤在全球范围内已得到广泛应用，市场规模持续增长。
光子晶体光纤市场呈现出多元化的特点，包括光传输、传感和光学器件等多个应用领域。
光传输领域光子晶体光纤在光通信领域具有广阔的市场前景。
光子晶体光纤的低损耗、高带宽特性，使其成为光纤通信系统中的理想选择。
与传统的光纤相比，光子晶体光纤具有更小的色散和更低的损耗，可以大幅提高光信号传输的效率和质量。
传感领域光子晶体光纤在传感领域的应用也越来越广泛。
光子晶体光纤的特殊结构和优异性能，使其成为高灵敏度、高分辨率的传感器元件。
光子晶体光纤传感器可以应用于温度、压力、生物、化学等多个领域，具有很大的市场潜力。
光学器件领域光子晶体光纤作为一种优质材料，可以用于制备各种光学器件，如光衰减器、光纤滤波器、偏振控制器等。
这些光学器件在光通信、光学传感等领域具有重要应用价值。
随着市场对高性能光学器件的需求不断增加，光子晶体光纤市场前景将更加广阔。
市场驱动因素光子晶体光纤市场的快速发展离不开以下几个市场驱动因素：技术进步推动市场需求随着科技发展的迅猛，人们对高速、高质量通信和传感技术的需求不断增加。
光子晶体光纤作为一种新型光纤材料，具有卓越的性能和潜力，能够满足高速通信和高灵敏度传感的需求，因此受到市场的青睐。
应用领域不断拓展光子晶体光纤作为一种全新的材料，在光通信、传感和激光技术等领域得到广泛应用。
随着技术的发展和市场的需求，光子晶体光纤的应用领域会不断拓展，从而进一步推动市场的发展。
政策支持促进产业发展政府在推动科技创新和产业发展方面起到重要作用。
在光通信和光纤传感等领域，政府出台了一系列支持政策和鼓励措施，为光子晶体光纤市场的发展提供了良好的环境。
光子晶体光纤传感技术发展趋势
光子晶体光纤传感技术发展趋势光子晶体光纤传感技术发展趋势光子晶体光纤传感技术是一种基于光子晶体光纤的传感器技术，利用光子晶体光纤的特殊结构和性能，实现对光、温度、压力等环境参数的高灵敏度检测和测量。
随着光子晶体光纤传感技术的不断发展，其应用领域也在不断拓展，取得了许多重要的进展。
下面将逐步探讨光子晶体光纤传感技术的发展趋势。
首先，随着材料科学和纳米技术的进步，光子晶体光纤的制备工艺将更加成熟和高效。
目前，光子晶体光纤的制备仍然比较复杂和昂贵，限制了其在大规模商业应用中的推广。
然而，随着制备技术的改进和成本的降低，光子晶体光纤的应用将变得更加普遍。
其次，光子晶体光纤传感技术在传感器领域的应用将更加广泛。
目前，光子晶体光纤传感技术已经在环境监测、医疗诊断、生物传感等领域取得了良好的应用效果。
未来，随着技术的进一步改进和创新，光子晶体光纤传感技术有望在更多领域展现其优势，例如食品安全检测、化学品检测等。
第三，光子晶体光纤传感技术将更加注重实时监测和远程控制。
传统的传感技术通常需要人工采样和实验室分析，而光子晶体光纤传感技术可以实现实时监测和远程控制，大大提高了监测的效率和准确性。
随着物联网技术的发展，光子晶体光纤传感技术将成为实现智能化、自动化监测的重要手段。
第四，光子晶体光纤传感技术将更加注重多参数检测和高灵敏度测量。
传统的传感技术通常只能实现单一参数的检测，而光子晶体光纤传感技术由于其特殊的结构和性能，可以实现多参数的检测，并且具有高灵敏度和高精度。
未来，随着技术的进一步改进，光子晶体光纤传感技术将在多参数检测和高灵敏度测量方面有更广阔的应用前景。
综上所述，光子晶体光纤传感技术在制备工艺、应用领域、实时监测和多参数检测方面的发展趋势是不断成熟和拓展。
未来，光子晶体光纤传感技术将在各个领域发挥重要作用，为我们提供更高效、准确和可靠的传感解决方案。
光子晶体技术的研究进展与应用前景
光子晶体技术的研究进展与应用前景光子晶体是指在纳米尺度的范围内，通过控制材料的晶格结构使得电磁波的传输特性发生改变的一种新型材料。
随着纳米技术的不断发展和进步，光子晶体技术也在不断地被研究和应用。
其应用领域包括光电子学、光信息处理、基础研究等众多领域，其前景非常广阔。
一、光子晶体的基本原理光子晶体是由空气或其他物质的等间距排列的球形或柱形结构组成。
其特点是具有周期性结构，制备时要求每个元部件的大小和位置要满足一定的限制。
在光子晶体中，当光子的波长和晶格常数具有相同的数量级时，发生Bragg衍射。
由于光子晶体的等间距排列结构和Bragg衍射的原理，使得其具有优异的光学性能。
因此，光子晶体被应用在许多领域中，如光电子材料、光信息处理、生物医学等领域。
二、光子晶体的应用1.光子晶体的应用于太阳能电池光子晶体能够有效地控制光子的传输，这使其成为一个理想的材料用来提高太阳能电池的效率。
通过将光子晶体嵌入到太阳能电池中，可以增强太阳能电池的吸收效率，提高太阳能电池的转换效率。
事实上，研究发现，将光子晶体嵌入到太阳能电池中，其转换效率可以提高约30%。
因此，光子晶体在太阳能电池中的应用是非常有前途的。
2. 光子晶体的应用于生物医学光子晶体能够通过改变光子的波长，来识别某种特定的生物大分子，例如蛋白质和DNA等。
这一特点使得光子晶体在生物医学领域中的应用具有很大的潜力。
例如，可以使用光子晶体来制备高灵敏的生物传感器，以检测某种特定的生物分子。
此外，光子晶体还可以用于制备药物传输系统，以实现精准治疗。
由于其在生物医学领域的广泛应用，光子晶体技术已经逐渐成为了当今生物医学领域的热门研究课题。
3.光子晶体的应用于光纤通信光子晶体能够通过调整光子的传输效应来控制光纤中的波导，并且能够使波导具有更好的光学性能。
这使光子晶体成为一种理想的材料，用于光纤通信中的波导制备。
实际上，光子晶体在现代光纤通信网络中已经开始得到广泛的应用。
2024年光子晶体光纤市场规模分析
2024年光子晶体光纤市场规模分析引言光子晶体光纤（Photonic Crystal Fiber, PCF）是一种具有特殊结构的光纤，其内部由周期性排列的微孔构成。
由于其独特的光传输性能，光子晶体光纤被广泛应用于通信、传感和光学器件等领域。
本文将对光子晶体光纤市场规模进行分析，探讨其趋势和发展前景。
市场概述光子晶体光纤市场自20世纪末开始崛起，并呈现出高速增长的趋势。
光子晶体光纤相对于传统光纤具有更低的损耗和更大的带宽，因此被广泛应用于高速通信网络和光学传感系统中。
目前，光子晶体光纤市场主要集中在北美、欧洲和亚太地区。
市场规模分析光子晶体光纤市场规模的分析需要考虑多个因素，包括市场容量、市场增长率和市场竞争情况等。
市场容量根据市场研究机构的数据，2019年全球光子晶体光纤市场规模约为10亿美元。
光子晶体光纤的应用领域不断扩大，包括通信、医疗、工业和军事等。
随着新技术的不断涌现，光子晶体光纤市场容量有望进一步增长。
市场增长率光子晶体光纤市场以每年超过10%的增长率呈现出强劲的增长势头。
这主要得益于光子晶体光纤在通信、传感和医疗领域的广泛应用。
高速通信网络的快速发展和对高性能光学传感系统的需求推动了光子晶体光纤市场的增长。
市场竞争情况光子晶体光纤市场存在着激烈的竞争。
目前，市场上存在多家主要厂商，包括Corning Inc.、Furukawa Electric Co. Ltd.、POFLink等。
这些厂商通过技术创新和产品升级来争夺市场份额。
此外，亚洲地区的光子晶体光纤市场竞争日趋激烈，中国的光子晶体光纤企业也迅速崛起。
市场趋势和发展前景技术进步驱动市场增长随着光子晶体光纤技术的不断进步，其性能和应用领域不断扩大。
光子晶体光纤的低损耗、大带宽和高可靠性使其在高速通信网络、医学成像、激光器和传感系统等领域具有广阔的应用前景。
未来随着新材料和制造技术的引入，光子晶体光纤市场有望得到进一步的发展。
亚太地区市场潜力巨大亚太地区作为全球最大的通信市场之一，对光子晶体光纤的需求日益增长。
光子晶体材料的发展前景
光子晶体材料的发展前景
光子晶体是一种具有周期性结构的材料，能够控制光在其中传播的方式。
随着
光学通信、激光技术、光电子器件等领域的不断发展，光子晶体材料在光子学领域中扮演着越来越重要的角色。
它的发展前景备受人们的关注。
首先，光子晶体材料具有优异的光子带隙特性，可以有效地控制光的频率和传
播方向。
这使得光子晶体在光子器件中有着广泛的应用前景。
例如，光子晶体光纤可以实现低损耗的光波导，为光通信系统的高速传输提供了可能；光子晶体薄膜可以用作光学滤波器和反射镜，用于调控光的波长和反射率。
其次，光子晶体材料在光子学领域中还有着诸多其他的应用。
比如，光子晶体
可以应用于光学传感领域，利用其对特定波长光的散射和吸收特性，实现对环境参数的高灵敏度检测。
此外，光子晶体还可以用于光学隔离器件、光学存储器件等器件的制备，进一步拓展了其在光子学领域的应用范围。
随着材料科学和光子学的不断发展，相信光子晶体材料在未来将有更广阔的发
展前景。
随着人们对光子晶体材料结构设计和制备工艺的深入研究，将会有更多类型、更优异性能的光子晶体材料问世，从而推动光子学领域的不断创新和发展。
综上所述，光子晶体材料以其优异的性能和广泛的应用前景，必将在光子学领
域中扮演着重要的角色，为光学通信、激光技术等领域的发展带来新的机遇和挑战。
期待光子晶体材料在未来能够取得更加显著的成就，实现其在光子学领域的更加广泛的应用和推广。
光子晶体材料的应用前景
光子晶体材料的应用前景光子晶体是由人工制造的材料，具有优异的光学性能和晶体的周期性结构，因此在光学领域中有着广泛的应用前景。
光子晶体材料的制备方法也变得越来越成熟，未来光子晶体材料的应用前景将更加广阔。
一、光子晶体材料的概念及特性光子晶体是一种由介质微球、柱、棒等定向排列制成的人工晶体，其特性在于其周期性结构所引起的光的整体反射现象。
与普通材料不同的是，光子晶体中的电子结构和布里渊区域呈现出带隙结构，可以阻止某些频率范围内的光线通过，而其他频率范围内的光线则可以自由传播。
光子晶体因此具有很多独特的光学特性，例如产生衍射、反射、散射等现象，使其在电子器件、光电通讯、化学分析等领域得到广泛应用。
二、光子晶体材料的应用领域1. 光子晶体光纤光子晶体光纤是按照光子晶体的结构制备的光纤。
它可以实现高速信号的无损传输和频率的选择性过滤，因此在光学通讯中被广泛应用。
光子晶体光纤具有以往光纤无法达到的低损耗、超宽带、低时延和高容量等特性。
2. 光子晶体传感器光子晶体传感器利用光子晶体替换传统的感光元件，将它们所感受到的光强度差异转化为信号进行测量。
它可以被广泛应用于气体、化学、生物等多种领域的测量。
相比于传统的传感器，光子晶体传感器具有高度准确、灵敏、快速响应的特性。
3. 光子晶体显示器光子晶体显示器是一种全彩光致变色技术的新型光学显示器件，采用的原理是光子晶体的可调散射效应和光致变色材料的变色效应相结合。
光子晶体显示器能够呈现出高清晰度、低功耗、宽视角、高亮度等很多优点，因此在未来的显示器市场中光子晶体显示器将具有很大的市场潜力。
三、光子晶体材料的未来发展趋势随着制备技术的不断进步，人们对光子晶体材料的认识也将会不断深入。
在制备技术方面，人们正在尝试利用新的制备技术，如电子束、激光刻蚀、自组装等方法来制备光子晶体。
在应用方面，光子晶体材料有望应用于太阳能电池、光电器件、超材料、光子晶体激光等领域，其应用前景将会变得更加广阔。
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论光子晶体光纤技术的现状和发展摘要: 光子晶体光纤，又称多孔光纤或微结构光纤，以其独特的光学特性和灵活的设计成为近年来的热门研究课题。
光子晶体光纤在外观上和传统的普通单模光纤非常相似，但微观上光子晶体光纤的横截面完全不同。
近年来，国内外的很多大学和科研单位都在积极开展光子晶体光纤的研究工作。
本文阐述了PCF的一些独特光学性质、制作技术及其一些重要应用，介绍了PCF的发展以及最新成果。
关键词:光子晶体,光子晶体光纤,非线性1 引言1987年Yabnolovitch 在讨论如何抑制自发辐射时提出了光子晶体这一新概念。
几乎同时，John 在讨论光子局域时也独立提出。
如果将不同介电常数的介电材料构成周期结构，电磁波在其中传播时由于布拉格散射，电磁波会受到调制而形成能带结构，这种能带结构叫做光子能带。
光子能带之间可能出现带隙，即光子带隙。
具有光子带隙的周期性介电结构就是光子晶体，或叫做光子带隙材料，也有人把它叫做电磁晶体。
光子晶体光纤（photonic crystal fiber，PCF），又称多孔光纤或微结构光纤，以其独特的光学特性和灵活的设计成为近年来的热门研究课题。
这类光纤是由在纤芯周围沿着轴向规则排列微小空气孔构成，通过这些微小空气孔对光的约束，实现光的传导。
独特的波导结构，灵活的制作方法，使得PCF与常规光纤相比具有许多奇异的特性，有效地扩展和增加了光纤的应用领域[1]。
在光纤激光器这一领域内，PCF经专门设计可具有大模面积且保持无限单模的特性，有效地克服了常规光纤的设计缺陷。
以这种具有新颖波导结构和特性的光纤作为有源掺杂的载体，并把双包层概念引入到光子晶体光纤中，将使光纤激光器的某些性能有显著改善。
近年来，国内外的很多大学和科研单位都在积极开展光子晶体光纤激光器的研究工作[2]。
目前，国外输出功率达到几百瓦的光子晶体光纤激光器已有报道。
本文阐述了PCF的一些独特光学性质、制作技术及其理论研究方法，介绍了PCF 的发展以及最新成果。
2 光子晶体光纤概述2.1 光子晶体光纤导光原理光子晶体光纤的概念基于光子晶体，按其传导机制可分为带隙型光子晶体光纤（PBG-PCF）和折射率引导型光子晶体光纤（TIR-PCF）两类[3]。
带隙型光子晶体光纤是一种具有石英-空气光子晶体包层的空芯石英光纤，其包层横截面的折射率具有规则的周期分布，通过包层光子晶体的布拉格衍射来限制光在纤芯中传播的在满足布拉格条件时出现光子带隙，对应波长的光不能在包层中传播，而只能限制在纤芯中传播，见图2-1（a）。
折射率引导型光子晶体光纤的导光机制与传统光纤类似，包层由石英-空气周期介质构成，中心为SiO2构成的实芯缺陷。
由于纤芯折射率高于包层平均折射率，光波在纤芯中依靠全内反射传播。
由于包层含有气孔，与传统光纤的实芯熔融硅包层不同，因而这种导光机制叫做改进的全内反射，见图2-1（b）（a）带隙型光子晶体光纤（b）折射率引导型光子晶体光纤图2-1光子晶体光纤扫描电子显微图由于PCF的新颖性，这里有必要区分有关概念。
光子晶体指的是在一维、二维或者三维空间上介电常数周期分布的材料；PBG是指在二维或三维空间中，某一限定波长范围内所有的光模式都被抑制。
根据上述定义，光纤布拉格光栅(FBG)也是光子晶体，它存在阻带但不存在禁带结构。
PBG只在特别设计的光子晶体中才会出现，一般光子晶体并不都具有PBG结构，相应的也并非所有的PCF都利用PBG结构导光。
2.2 光子晶体的制备方法首先将熔融制成的石英毛细管紧密地放置于一根粗石英管内，形成二维的光子晶体结构，然后将中心位置的空芯毛细管替换成相同外径的实芯棒以制备实芯结构，或者抽去中心附近的若干根石英毛细管形成空心结构，从而得到了符合设计需求的光子晶体光纤预制棒;最后，用拉丝塔将预制棒在适当环境下拉制成光子晶体光纤，然后进行抗腐蚀性等后处理。
该方法简单、易操作，堆积法[18]目前是制备光子晶体光纤的最常用方法。
（1）堆积法普通单模光纤随纤芯尺寸的增加会变成多模光纤[4]。
对于PCF只要其空气孔径与孔间距之比小于0.2，可在从蓝光到2μm的光波下单模传输，不存在截止波长。
这就是无截止单模传输特性，且这种特性与光纤绝对尺寸无关，因此通过改变空气孔间距可调节模场面积，在1550nm可达1～800μm，已制成了680μm的大模场PCF，大约为常规光纤的10倍。
小模场有利于非线性产生，大模场可防止发生非线性，这对于提高或降低光学非线性有极重要的意义。
这种光纤具有很多潜在应用，如激光器和放大器(利用高非线性光纤)，低非线性通信用光纤，高光功率传输等。
（2）挤压法光对于由塑料或玻璃材料构成的光子晶体光纤，需利用模具挤压法[5]来制备。
首先，根据光子晶体光纤的结构设计相应的模具;然后，在高温高压的条件下，将熔融的塑料或玻璃倒入模具，挤压出光子晶体光纤预制棒;最后利用拉丝塔将预制棒拉制成光子晶体光纤。
此方法的优点在于制作效率高，适合量产;缺点在于对制作材料有一定的温度要求。
（3）超声波打孔法挤压法制备光子晶体光纤需要设计生产模具，增加了制备成本，超声波打孔法则避免了这个问题。
利用超声波打孔机，可以在玻璃棒中打出周期性排列的空气孔，从而制备出光子晶体光纤预制棒。
2005年，X.Feng等人己经制备出了六边形结构的实芯光子晶体光纤。
（4）浇铸法利用聚合物光子晶体光纤预制棒的化学原位制备技术，采用对预聚物浇铸后再加热聚合的方法，可以制备出了微结构光纤预制棒及光纤，2006年，西安光机所己通过此法成功制备出保偏光子晶体光纤。
3 光子晶体光纤的特性3.1 单模传输特性普通单模光纤[4]随纤芯尺寸的增加会变成多模光纤。
对于PCF只要其空气孔径与孔间距之比小于0.2，可在从蓝光到2μm的光波下单模传输，不存在截止波长。
这就是无截止单模传输特性，且这种特性与光纤绝对尺寸无关，因此通过改变空气孔间距可调节模场面积，在1550nm可达1～800μm，已制成了680μm的大模场PCF，大约为常规光纤的10倍。
小模场有利于非线性产生，大模场可防止发生非线性，这对于提高或降低光学非线性有极重要的意义。
这种光纤具有很多潜在应用，如激光器和放大器(利用高非线性光纤)，低非线性通信用光纤，高光功率传输等。
3.2非线性特性光子晶体光纤是理想的非线性光学介质，因为与传统光纤相比，光子晶体光纤的纤芯更小，从而更容易产生非线性效应[6-7]，当改变包层空气孔直径和空气孔间距时，有效模场的能量密度也会发生强弱变化，从而使光纤的非线性性能发生相应变化，易于实现丰富的非线性现象。
非线性效应对于光纤通信进行大容量传输有较大不良影响，但通过结合可设计的色散，可以产生丰富的非线性现象，如三次谐波产生、四波混频、波长转换和受激布里渊散射等，其在制作参量光纤放大器、产生超连续谱、宽带拉曼光纤放大器和光波长变换器等光电器件方面有许多应用[8-10]。
3.3 双折射效应保偏光纤中，双折射效应越强，波长越短，保持传输光偏振态越好。
在PCF中，只需要破坏PCF剖面圆对称性，使其构成二维结构就可以形成很强的双折射。
通过减少空气孔数目或者改变空气孔直径的方式，可以制成比常用熊猫保偏光纤高几个数量级的高双折射率PCF保偏光纤[11]。
3.4 色散特性色散[12-13]是衡量光纤性能的重要参数，决定着光纤是否在超连续光谱、超短脉冲的产生等领域得到应用，对光通信和设计光纤激光器等起着决定性作用。
光纤的总色散可以视为波导色散、材料色散和模式色散之和。
由于光子晶体光纤的包层结构独特，其光纤纤芯和包层的折射率差可以很大，从而增大了波导色散对光纤总色散的影响。
通过改变光子晶体光纤的结构参数，如空气孔的排布方式、空气孔形状、空气孔半径和空气孔间距等，可以调节波导色散的数值大小[14]，进而实现对光子晶体光纤的总色散调节，这样可以得到符合不同要求的色散特性。
理论表明，色散补偿光子晶体光纤远远超过了传统色散补偿光纤的色散补偿能力，在色散补偿方面有着巨大的应用前景。
除此之外，通过设计结构参数，可以获得具有平坦色散特性的光子晶体光纤，此种光纤可用于超连续谱产生、密集波分复用系统、宽带光波长转换等领域[15-16]。
3.5 多芯传输光子晶体光纤的结构相比传统光纤有重要优势，通过灵活排布空气孔，可为光纤的多芯传输[16]提供了可能。
光子晶体光纤的优势在于在光通信领域可以明显提高光纤的传输容量，减少光纤用量;在光子晶体光纤传感领域，可通过调整光纤结构来改变祸合模参量，从而对传感性能进行调制。
3.6 弯曲损耗特性弯曲损耗[17]是将光纤应用于通信线路时必须面对的问题，不同于与传统光纤，光子晶体光纤在长波方向和短波长上同时存在着弯曲损耗边。
当光波波长超过光纤的长波弯曲损耗边界时，光纤的有效模场会大量扩散到低折射率区，从而受到强烈的损耗，而在具有无截止单模特性的光子晶体光纤中，当波长低于短波弯曲损耗边界时，单模范围在短波方向的限制会被二阶弯曲边所取代，有效模场会因为光子晶体光纤纤芯和包层折射率差的消失而受到强烈的损耗。
由于光子晶体光纤具有以上优良特性，使得其在光纤通信、光电传感和光纤传感等许多方面都有着广阔的前景，可以认为光子晶体光纤的出现对于光通信以及光纤器件等行业都是一个重大的突破。
目前国际上对制备光子晶体光纤基本特性的研究和光纤的制备上己经取得了长足的进步，但在光纤普及、建设产业等方面，光子晶体光纤尚待继续大力发展。
4 光子晶体光纤的应用4.1折射率引导型光子晶体光纤的应用光纤的色散主要是材料色散和波导色散，对于给定的材料，材料色散是不变的，而波导色散是依赖于光纤的设计参数，可以改变。
传统光纤的零色散点一般在1.3μm附近，折射率引导型PCF的波导色散和光纤自身的结构参数有关，因此改变折射率引导型PCF的结构参数有助于设计出具有所需色散的光纤。
比如：可以改变结构参数将光纤设计为在可见光区域具有大的反常波导色散，使得整个光纤的零色散点可以移至可见光波段[20]。
试验发现，较大的d/Λ(d为空气孔直径，Λ为空气孔间距或调制周期），较小的芯径，光纤的反常色散也较大，其零色散点越靠近短波段。
这类光纤可应用于产生低于1.3μm的光孤子[21]，而采用传统光纤通常是不可能的。
另外，和传统光纤相比折射率引导型PCF更易实现在宽带内的色散平坦化设计[22]，当d/Λ=0．4时能够在宽带内获得较平坦的曲线。
文献[10]发展了设计色散平坦化PCF的理论，并且重点研究了在1.55μm附近的光通信窗口的色散平坦化设计，其色散平坦宽度近300nm，预示着折射率引导型PCF必将在光通信系统扮演重要角色。
4.2 带隙引导型光子晶体光纤的应用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，下面分别介绍。