光子晶体光纤(Photonic Crystal Fibers,PCFs),又称为多孔光纤(Holey Fibers)和微结构光纤(Microstructured Optical Fiber)。PCFs在结构上与传统光纤有着本质的区别,它的出现引起了各国研究机构的浓厚兴趣。 塑料光纤是一种低成本、重量轻、便于安装使用、柔软的数据传输介质,它特别适合于短距离、中小容量、使用连接器多的系统(如接入网)。在650 nm波长处其损耗极限已高达100 dB/km。因此,塑料光纤的损耗已成为制约实用的关键因素。 本文首先介绍了光子晶体光纤的一些性质和光子带隙的性质。 其次对本文所涉及到的多极法和平面波法作了介绍。多极法是一种新提出的计算光子晶体光纤的方法。它最明显的优点是可以计算光纤模式的损耗。 再次,本文针对塑料光纤材料吸收损耗过大这一缺点,把塑料作为空芯光子晶体光纤的基质,制成空芯塑料光子晶体光纤并使传输光频落在带隙内,这样一来,就能让大部分光在空气芯中传输。采用多极法和平面波法模拟其传输特性后,给出了此种光纤的传输损耗和光频率、包层环数的变化规律。发现增大空芯半径、适当选取入射光频率能将这种光纤的损耗降低到实用范围。 最后,本文又对一种低折射率芯光子晶体光纤基模束缚损耗特性进行了分析。这种光纤的纤芯折射率比包层基质折射率小,所以短波长时基模损耗迅速增大,使得光传输截止。通过模拟,给出基模损耗同芯折射率、光波长和包层空气孔直径之间的一般规律。发现改变芯折射率和包层空气孔直径,可以控制基模损耗和截止波长。