Photonic Crystal Fibre (PCF), ook bekend als Microstructure Optical Fibre (MOF), het heeft veel unieke en nieuwe fysische eigenschappen, zoals: regelbare niet-lineariteit, eindeloze enkele modus, instelbare enkelvoudige dispersie, laag buigverlies, groot modusveld, enz. kenmerken zijn moeilijk of onmogelijk te bereiken met conventionele single-mode kwartsvezel.
Daarom hebben microgestructureerde optische vezels de aandacht getrokken van buitenlandse wetenschappelijke kringen. Met de vooruitgang van de fabricagetechnologie voor microgestructureerde optische vezels hebben verschillende indicatoren van microgestructureerde optische vezels een doorbraak geboekt en zijn er verschillende nieuwe microgestructureerde optische vezels opgedoken naarmate de tijd dat vereist. Het wordt niet alleen toegepast op het gebied van conventionele optische communicatietechnologie, maar wordt ook veel gebruikt op het gebied van optische apparaten, zoals: high-power fiberlasers, fiberversterkers, supercontinuum spectroscopie, dispersiecompensatie, optische schakelaars, optische frequentieverdubbeling, filters, golflengteconverters, Soliton-generatoren, modusomvormers, vezelpolarisatoren, medische, biosensoren en andere velden.
Fotonische kristalvezel, ook wel microstructuurvezel genoemd, heeft de afgelopen jaren veel aandacht gekregen. De dwarsdoorsnede heeft een complexere brekingsindexverdeling en bevat gewoonlijk poriën in verschillende rangschikkingen. De grootte van deze poriën is ongeveer dezelfde grootteorde als de golflengte van licht. En over de gehele lengte van het apparaat kunnen lichtgolven worden beperkt om zich voort te planten in het kerngebied van de vezel. Fotonische kristalvezels hebben veel bijzondere eigenschappen.
Het is bijvoorbeeld mogelijk om alleen transmissie in één modus in een breed bandbreedtebereik te ondersteunen; de rangschikking van poriën in het bekledingsgebied kan de mode-eigenschappen sterk beïnvloeden; de asymmetrische rangschikking van poriën kan ook een groot dubbelbrekend effect produceren, dat is voor ons ontworpen. Hoogwaardige polarisatieapparaten bieden de mogelijkheid.
Het concept van fotonische kristallen verscheen voor het eerst in 1987, toen werd voorgesteld dat de elektronische bandafstand van halfgeleiders een periodieke mediumstructuur heeft die lijkt op die van optica. Een van de meest veelbelovende gebieden is de toepassing van fotonische kristallen in optische vezeltechnologie. Het belangrijkste onderwerp dat het behandelt, is de periodieke microstructuur van vezels met een hoge index (ze zijn meestal samengesteld uit luchtgaten met silica als achtergrondmateriaal).
De vezels in kwestie worden vaak fotonische kristalvezels (PCF's) genoemd, en dit nieuwe type optische golfgeleider kan gemakkelijk in twee verschillende groepen worden verdeeld. Het eerste type vezel heeft een kernlaag met een hoge brekingsindex (meestal massief silicium) en is omgeven door een tweedimensionale fotonische kristalbekleding. Deze vezels hebben eigenschappen die vergelijkbaar zijn met conventionele vezels, en hun werkingsprincipe is om een golfgeleider te vormen door middel van totale interne reflectie (TIR); vergeleken met traditionele brekingsindextransmissie, zorgt de effectieve brekingsindex van de fotonische kristalbekleding ervoor dat de kern een hogere brekingsindex heeft. Daarom is het belangrijk op te merken dat deze zogenaamde totale interne reflectie fotonische kristalvezels (TIR-PCF's) eigenlijk volledig onafhankelijk zijn van het fotonische band gap (PBG) -effect.
Een ander type vezel, dat volledig verschilt van TIR-PCF's, de fotonische kristalbekleding vertoont het fotonische band gap-effect, dat dit effect gebruikt om de straal in de kern te regelen. Deze vezels (PBG-PCF's) vertonen aanzienlijke prestaties, waarvan de belangrijkste het vermogen is om de bundel te controleren en te geleiden om zich voort te planten in een kern met een lagere brekingsindex dan de bekleding. Daarentegen werden fotonische kristalvezels met totale interne reflectie (TIR-PCF's) voor het eerst vervaardigd, en echte fotonische bandgaptransmissievezels (PBG-PCF's) zijn pas recentelijk experimenteel bewezen.
In 1991 hebben Russell et al. stelde voor het eerst het concept van fotonische kristalvezel (PCF) voor op basis van het principe van fotonische kristallichttransmissie.
In 1996 heeft J． C. Knight et al. ontwikkelde 's werelds eerste PCF van' Later, op het gebied van glasvezelcommunicatie en optisch onderzoek, wekte PCF over de hele wereld brede belangstelling.
