Photonic Crystal Fiber (PCF), tuntud ka kui mikrostruktuuri optiline kiud (MOF), sellel on palju ainulaadseid ja uudseid füüsikalisi omadusi, näiteks: kontrollitav mittelineaarsus, lõputu üksikrežiim, reguleeritav ainsuse dispersioon, madal paindekadu, suur režiimiväli jne. omadusi on tavapärase kvarts-ühemoodilise kiuga raske või võimatu saavutada.
Seetõttu on mikrostruktuuriga optilised kiud äratanud välismaiste teadusringkondade tähelepanu. Mikrostruktuuriga optiliste kiudude tootmistehnoloogia edenedes on mikrokonstruktsiooniga optiliste kiudude erinevad näitajad teinud läbimurde ja vastavalt ajale on ilmnenud mitmesuguseid uusi mikrostruktuuriga optilisi kiude. Seda ei rakendata mitte ainult tavapärase optilise sidetehnoloogia valdkonnas, vaid ka laialdaselt optiliste seadmete valdkonnas, näiteks: suure võimsusega kiudlaserid, kiudvõimendid, superkontinuum-spektroskoopia, dispersioonkompensatsioon, optilised lülitid, optilise sageduse kahekordistamine, filtrid, lainepikkuse muundurid, Solitoni generaatorid, režiimimuundurid, kiudpolarisaatorid, meditsiini-, biosensent- ja muud väljad.
Fotoonkristallkiud, tuntud ka kui mikrostruktuurikiud, on viimastel aastatel pälvinud suurt tähelepanu. Selle ristlõikel on keerukam murdumisnäitaja jaotus ja see sisaldab tavaliselt erineva paigutusega poore. Nende pooride suurus on ligikaudu sama suurusjärk kui valguse lainepikkus. Ja kogu seadme pikkuses võivad valguslained levida kiu tuumapiirkonnas. Fotonilistel kristallkiududel on palju omapäraseid omadusi.
Näiteks on võimalik toetada ainult ühte režiimi edastamist laias ribalaiuse vahemikus; pooride paigutus vooderdis võib oluliselt mõjutada režiimi omadusi; pooride asümmeetriline paigutus võib tekitada ka suurepärase kahemurdumise efekti, mis on mõeldud meile. Võimalused pakuvad suure jõudlusega polarisatsiooniseadmed.
Fotoniliste kristallide kontseptsioon ilmus esmakordselt 1987. aastal, kui tehti ettepanek, et pooljuhtide elektroonilisel ribalaiul on perioodikaga keskmise struktuuriga sarnane optikaga. Üks lootustandvamaid valdkondi on footonkristallide kasutamine optiliste kiudude tehnoloogias. Peamine teema, mida see käsitleb, on kõrge indeksiga kiudude perioodiline mikrostruktuur (need koosnevad tavaliselt õhuaukudest, mille taustmaterjaliks on ränidioksiid).
Kõnealuseid kiude nimetatakse sageli fotoonilisteks kristallkiududeks (PCF) ja seda uut tüüpi optilisi lainejuhte saab hõlpsasti jagada kahte erinevasse rühma. Esimest tüüpi kiududel on kõrge murdumisnäitajaga südamikukiht (tavaliselt tahke räni) ja seda ümbritseb kahemõõtmeline footonkristallkate. Nendel kiududel on tavalistele kiududele sarnased omadused ja nende tööpõhimõte on moodustada lainepikkust sisemise peegeldumise (TIR) abil; võrreldes traditsioonilise murdumisnäitaja ülekandega võimaldab footonkristallkatte efektiivne murdumisnäitaja südamikul olla suurema murdumisnäitaja. Seetõttu on oluline märkida, et need nn sisemise peegeldumisega footonkristallkiud (TIR-PCF) on tegelikult fotoonribade lõhe (PBG) efektist täiesti sõltumatud.
Teist tüüpi kiud, mis on täiesti erinevad TIR-PCF-idest, näitab selle footonkristallkate footonribade lõhe efekti, mis kasutab seda efekti südamiku kiire juhtimiseks. Nendel kiududel (PBG-PCF) on märkimisväärne jõudlus, millest kõige olulisem on võime juhtida ja juhtida kiiret levima südamikus, mille murdumisnäitaja on madalam kui voodril. Seevastu kogu sisemise peegeldumisega footonkristallkiud (TIR-PCF) valmistati esmakordselt ja tegelikke footonribade lõhe ülekandekiude (PBG-PCF) on alles hiljuti eksperimentaalselt tõestatud.
1991. aastal Russell jt. pakkus esimest korda footonkristallkiudude (PCF) kontseptsiooni, mis põhines footonkristallide valguse ülekandmise põhimõttel.
1996. aastal C. Knight jt. arendas maailma' esimest PCF-i. Hiljem äratas PCF optiliste kiudude kommunikatsiooni ja optiliste uuringute valdkonnas laialdast huvi kogu maailmas.
