光子晶体及光子晶体光纤的研究现状
3.5超连续光谱发生器的光子晶体光纤
超连续光子晶体光纤是特别设计用来把一种新的Q变换Nb3+微芯片激光器变成一种结构紧密，低成本，谱宽覆盖550nm~1600nm范围，平坦度好于5dB的超亮光超连续光源。由于有较好的色散系数，20m长的这种光纤就可以实现与脉冲为1ns，重复率为6k，与1064nm平均功率为几十毫瓦激光器具有几乎相同的变换效率。超连续光源主要应用于光子学设备的测试、低相干白光干涉计、光相干摄像和光谱学中[8]。
3.6大数值孔径多模光子晶体光纤
大数值孔径多模光子晶体光纤中的光是在由同心环的硅材料空气孔围成的实心硅纤芯中传输。由于实心纤芯和包层的大折射率差，使得该光纤数值孔径比全硅多模光纤大得多。大数值孔径增加了从白炽灯或弧光灯热光源和从低亮度半导体激光器获取光的能力。这种光纤在633nm处数值孔径可达0.6，主要应用于白炽灯或弧光灯光的传输、低亮度泵浦激光的传输以及光传感器中[9]。
4、PCF的特性
PCF 有如下特点：结构设计灵活，具有各种各样的小孔结构；纤芯和包层折射率差可以很大；纤芯可以制成多种样式；包层折射率是波长函数，包层性能反映在波长尺度上。因此PCF有许多特性。
4.1无截止单模
普通单模光纤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1～800μm2，已制成了680 μm2的大模场PCF，大约为常规光纤的10倍[10]。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。
4.2不同的色度色散
真空中材料色散为零，空气中的材料色散也非常小，空气芯PCF 的色散非常特殊。由于光纤设计很灵活，只要改变孔径与孔间距之比，即可达到很大的波导色散，还可使光纤总色度色散达到所希望的分布状态，如零色散波长可移到短波长，从而在1300nm实现光弧子传输；具有优良性质的色散平坦光纤（数百nm带宽范围接近零色散）；各种非线性器件以及色散补偿光纤（可达2000ps/nm·km）应运而生[11]。
4.3极好的非线性效应双折射效应
G.652光纤中出现的非线性效应是由于光纤单位面积上传输的光强过大造成严重损伤系统传输质量的一个现象。而在光子能隙导光PCF中，可以通过增加PCF纤芯空气孔直径（即PCF的有效面积）来降低单位有效面积上的光强，从而达到大大减少非线性效应的目的[12]。光子能隙导光的这个特性为制造大有效面积PCF奠定了技术基础。
4.4优良的双折射效应
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[13]。
4.5较高的入射功率
光子晶体光纤的全波长单模特性与光纤绝对尺寸无关，放大或缩小光纤照样可以保持单模传输，这表明可以根据需要来设计纤芯面积。英国Bath大学研究人员已经制作了工作在458nm，纤芯直径是23μｍ的单模光子晶体光纤。其纤芯面积大约是传统光纤纤芯面积10倍左右，用于高功率传输时，不会出现非线性效应。
4.6光子晶体光纤的非线性现象
减小光纤模场面积，可增强非线性效应，从而使光子晶体光纤同时具有强非线性和快速响应特性。常规光纤有效截面积在50－100μｍ量级，而光子晶体光纤可以做到1μｍ量级，所以各种典型非线性光纤器件如科尔光闸、非线性环形镜等就可以做成比普通光纤短100倍[14]。通过改变孔间距可以调节有效模场面积，调节范围在1.5μｍ波长处约为1－800μｍ。在孔中可以装载气体，也可以装载低折射率液体，从而使光子晶体光纤具有可控制的非线性。
4.7易于实现多芯传输
多芯传输有以下两个优点：一是提高了信道通信的容量，二是解决了单芯难以胜任的复杂通信网络、矢量弯曲传感、光纤耦合等问题。光子晶体光纤使得多芯的结构能被精确定位且具有良好的轴向均匀性，无须附加其他工艺。
5、光子晶体光纤的发展
1996 年，英国南安普顿大学光电研究中心和丹麦技术大学电磁系首先报道了成功制备出PCF。莫斯科大学A. M. Zheltikov 等人也进行了包层具有周期分布空气导孔的多孔光纤的研制。研究发现，改变多孔光纤包层的几何结构，可有效地增强光纤中非线性效应[15]。这种方法可应用于脉冲压缩、光孤子的形成和受激拉曼散射的增强。