Fotoninis kristalinis pluoštas (PCF), taip pat žinomas kaip mikrostruktūros optinis pluoštas (MOF), turi daug unikalių ir naujų fizinių savybių, tokių kaip: valdomas netiesiškumas, begalinis vieno režimo, reguliuojamas vienaskaitos dispersija, mažas lenkimo nuostolis, didelis režimo laukas ir kt. charakteristikas sunku arba neįmanoma pasiekti naudojant įprastą kvarcinį vienmodį pluoštą.
Todėl mikrostruktūrinės optinės skaidulos atkreipė užsienio mokslininkų ratą. Tobulėjant mikrostruktūrinių optinių skaidulų gamybos technologijai, įvairūs mikrostruktūrinių optinių pluoštų rodikliai pasiekė proveržį, o įvairūs nauji mikrostruktūriniai optiniai pluoštai atsirado laikui bėgant. Jis taikomas ne tik įprastų optinių ryšių technologijų srityje, bet ir plačiai naudojamas optinių prietaisų, tokių kaip: didelės galios pluošto lazeriai, pluošto stiprintuvai, superkontinuinė spektroskopija, dispersijos kompensavimas, optiniai jungikliai, optinio dažnio padvigubinimas, srityje. filtrai, bangos ilgio keitikliai, „Soliton“ generatoriai, modų keitikliai, pluošto poliarizatoriai, medicinos, biosensenso ir kiti laukai.
Fotoninis kristalinis pluoštas, dar vadinamas mikrostruktūros pluoštu, pastaraisiais metais sulaukė didelio dėmesio. Jo skerspjūvis turi sudėtingesnį lūžio rodiklio pasiskirstymą, o poros paprastai būna skirtingos. Šių porų dydis yra maždaug toks pat, kaip šviesos bangos ilgis. Per visą prietaiso ilgį šviesos bangos gali būti skleidžiamos pluošto šerdies srityje. Fotoniniai krištolo pluoštai turi daug savitų savybių.
Pavyzdžiui, galima palaikyti tik vieno režimo perdavimą plačiame pralaidumo diapazone; porų išdėstymas apvalkalo srityje gali labai paveikti režimo savybes; asimetriškas porų išdėstymas taip pat gali sukelti puikų dvigubo lūžio efektą, kuris yra skirtas mums. Didelio našumo poliarizacijos įtaisai suteikia galimybę.
Fotoninių kristalų sąvoka pirmą kartą pasirodė 1987 m., Kai buvo pasiūlyta, kad puslaidininkių elektroninės juostos tarpas turėtų periodinę terpės struktūrą, panašią į optiką. Viena perspektyviausių sričių yra fotoninių kristalų naudojimas optinio pluošto technologijoje. Pagrindinė tema nagrinėjama tema yra periodinė didelio indekso pluoštų mikrostruktūra (jie paprastai susideda iš oro skylių, kurių fono medžiaga yra silicio dioksidas).
Aptariami pluoštai dažnai vadinami fotoniniais kristaliniais pluoštais (PCF), ir šį naujo tipo optinį bangolaidį galima lengvai suskirstyti į dvi atskiras grupes. Pirmojo tipo pluoštas turi aukštą lūžio rodiklio pagrindinį sluoksnį (dažniausiai kietą silicį) ir yra apsuptas dvimatis fotoninių kristalų apvalkalas. Šie pluoštai pasižymi panašiomis savybėmis kaip įprasti pluoštai, o jų veikimo principas yra sudaryti bangos laidą visiško vidinio atspindžio (TIR) būdu; palyginti su tradiciniu lūžio rodiklio perdavimu, efektyvus fotoninių kristalų apvalkalo lūžio rodiklis leidžia šerdyje turėti aukštesnį lūžio rodiklį. Todėl svarbu pažymėti, kad šie vadinamieji viso vidinio atspindžio fotoninių kristalų pluoštai (TIR-PCF) iš tikrųjų yra visiškai nepriklausomi nuo fotoninės juostos tarpo (PBG) efekto.
Kitas pluošto tipas, kuris visiškai skiriasi nuo TIR-PCF, jo fotoninių kristalų apvalkalas rodo fotoninių juostų atotrūkio efektą, kuris naudoja šį efektą, norėdamas valdyti spindulį šerdyje. Šie pluoštai (PBG-PCF) pasižymi dideliu našumu, iš kurių svarbiausias yra gebėjimas valdyti ir nukreipti spindulį sklisti šerdyje, kurio lūžio rodiklis yra mažesnis nei apvalkalo. Priešingai, visi vidinio atspindžio fotoniniai kristaliniai pluoštai (TIR-PCF) pirmą kartą buvo pagaminti, o tikrieji fotoninių juostų tarpų perdavimo pluoštai (PBG-PCF) tik neseniai buvo eksperimentiškai įrodyti.
1991 m. Russellas ir kt. pirmą kartą pasiūlė fotoninio kristalo pluošto (PCF) koncepciją, paremtą fotoninio kristalo šviesos perdavimo principu.
1996 m. C. Knight ir kt. sukūrė pirmąjį pasaulyje' PCF. Vėliau optinio pluošto ryšio ir optinių tyrimų srityje PCF sukėlė plačią susidomėjimą visame pasaulyje.
