Photonic Crystal Fiber (PCF) juga dikenal sebagai Microstructure Optical Fiber (MOF), memiliki banyak sifat fisik yang unik dan baru, seperti: nonlinier yang dapat dikontrol, mode tunggal tanpa akhir, dispersi tunggal yang dapat disesuaikan, kehilangan pembengkokan rendah, bidang mode besar, dll. karakteristik sulit atau tidak mungkin dicapai dengan serat mode tunggal kuarsa konvensional.
Sebab, serat optik berstruktur mikro telah menarik perhatian kalangan ilmiah asing. Dengan kemajuan teknologi pembuatan serat optik berstruktur mikro, berbagai indikator serat optik berstruktur mikro telah membuat terobosan kemajuan, dan berbagai serat optik berstruktur mikro baru telah muncul seiring dengan waktu. Ini tidak hanya diterapkan pada bidang teknologi komunikasi optik konvensional, tetapi juga banyak digunakan di bidang perangkat optik, seperti: laser serat daya tinggi, penguat serat, spektroskopi supercontinuum, kompensasi dispersi, sakelar optik, penggandaan frekuensi optik, filter, konverter panjang gelombang, generator Soliton, konverter mode, polarizer serat, medis, biosensing, dan bidang lainnya.
Serat kristal fotonik, juga dikenal sebagai serat mikro, telah menarik perhatian luas dalam beberapa tahun terakhir. Penampangnya memiliki distribusi indeks bias yang lebih kompleks dan biasanya mengandung pori-pori dalam susunan yang berbeda. Ukuran pori-pori ini kira-kira sama besarnya dengan panjang gelombang cahaya. Dan di seluruh panjang perangkat, gelombang cahaya dapat dibatasi untuk merambat di wilayah inti serat. Serat kristal fotonik memiliki banyak sifat khas.
Misalnya, dimungkinkan untuk mendukung hanya satu mode transmisi dalam kisaran lebar pita yang lebar; penataan pori-pori di area kelongsong dapat sangat mempengaruhi sifat mode; Penataan pori-pori yang asimetris juga dapat menghasilkan efek birefringence yang bagus, yang dirancang untuk kita. Perangkat polarisasi berkinerja tinggi memberikan kemungkinan.
Konsep kristal fotonik pertama kali muncul pada tahun 1987, ketika diusulkan bahwa celah pita elektronik semikonduktor memiliki struktur media periodik yang mirip dengan optik. Salah satu bidang yang paling menjanjikan adalah penerapan kristal fotonik dalam teknologi serat optik. Topik utama yang dibahas adalah struktur mikro periodik dari serat indeks tinggi (biasanya terdiri dari lubang udara dengan silika sebagai bahan latar belakang).
Serat yang dimaksud sering disebut serat kristal fotonik (PCF), dan jenis pandu gelombang optik baru ini dapat dengan mudah dibagi menjadi dua kelompok berbeda. Jenis serat pertama memiliki lapisan inti indeks bias tinggi (biasanya silikon padat) dan dikelilingi oleh selubung kristal fotonik dua dimensi. Serat ini memiliki sifat yang mirip dengan serat konvensional, dan prinsip kerjanya adalah membentuk pandu gelombang dengan refleksi internal total (TIR); Dibandingkan dengan transmisi indeks bias tradisional, indeks bias efektif dari kelongsong kristal fotonik memungkinkan inti memiliki indeks bias yang lebih tinggi. Oleh karena itu, penting untuk dicatat bahwa yang disebut serat kristal fotonik refleksi internal total (TIR-PCFs) ini sebenarnya sepenuhnya tidak bergantung pada efek celah pita fotonik (PBG).
Jenis serat lain, yang sama sekali berbeda dari TIR-PCF, kelongsong kristal fotoniknya menunjukkan efek celah pita fotonik, yang menggunakan efek ini untuk mengontrol berkas di inti. Serat-serat ini (PBG-PCFs) menunjukkan kinerja yang cukup baik, yang paling penting adalah kemampuan untuk mengontrol dan memandu berkas agar merambat dalam inti dengan indeks bias lebih rendah daripada kelongsong. Sebaliknya, serat kristal fotonik refleksi internal total (TIR-PCFs) pertama kali diproduksi, dan serat transmisi celah pita fotonik sejati (PBG-PCF) baru-baru ini telah terbukti secara eksperimental.
Pada tahun 1991, Russell et al. pertama kali mengusulkan konsep serat kristal fotonik (PCF) berdasarkan prinsip transmisi cahaya kristal fotonik.
Pada tahun 1996, J． C. Knight dkk. mengembangkan PCF pertama&# 39 di dunia. Belakangan, di bidang komunikasi serat optik dan penelitian optik, PCF membangkitkan minat yang luas di seluruh dunia.
