फोटोनिक क्रिस्टल फाइबर (पीसीएफ) को माइक्रोस्ट्रक्चर ऑप्टिकल फाइबर (एमओएफ) के रूप में भी जाना जाता है, इसमें कई अद्वितीय और उपन्यास भौतिक गुण हैं, जैसे: नियंत्रणीय गैर-रैखिकता, अंतहीन एकल मोड, समायोज्य एकवचन फैलाव, कम झुकने वाली हानि, बड़े मोड फ़ील्ड इत्यादि। ये पारंपरिक क्वार्ट्ज सिंगल-मोड फाइबर के साथ विशेषताओं को हासिल करना मुश्किल या असंभव है।
इसलिए, सूक्ष्म संरचित ऑप्टिकल फाइबर ने विदेशी वैज्ञानिक हलकों का ध्यान आकर्षित किया है। सूक्ष्म संरचित ऑप्टिकल फाइबर निर्माण प्रौद्योगिकी की प्रगति के साथ, सूक्ष्म संरचित ऑप्टिकल फाइबर के विभिन्न संकेतकों ने सफलता की प्रगति की है, और समय की आवश्यकता के अनुसार विभिन्न नए सूक्ष्म संरचित ऑप्टिकल फाइबर उभरे हैं। यह न केवल पारंपरिक ऑप्टिकल संचार प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में लागू होता है, बल्कि ऑप्टिकल उपकरणों के क्षेत्र में भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जैसे: उच्च-शक्ति फाइबर लेजर, फाइबर एम्पलीफायर, सुपरकॉन्टिनम स्पेक्ट्रोस्कोपी, फैलाव मुआवजा, ऑप्टिकल स्विच, ऑप्टिकल आवृत्ति दोहरीकरण, फिल्टर, वेवलेंथ कन्वर्टर्स, सॉलिटॉन जेनरेटर, मोड कन्वर्टर्स, फाइबर पोलराइजर्स, मेडिकल, बायोसेंसिंग और अन्य क्षेत्र।
फोटोनिक क्रिस्टल फाइबर, जिसे माइक्रोस्ट्रक्चर फाइबर भी कहा जाता है, ने हाल के वर्षों में व्यापक ध्यान आकर्षित किया है। इसके क्रॉस-सेक्शन में अधिक जटिल अपवर्तक सूचकांक वितरण होता है और आमतौर पर विभिन्न व्यवस्थाओं में छिद्र होते हैं। इन छिद्रों का आकार मोटे तौर पर प्रकाश की तरंग दैर्ध्य के परिमाण के समान क्रम का होता है। और डिवाइस की पूरी लंबाई में, प्रकाश तरंगों को फाइबर के मुख्य क्षेत्र में प्रचारित करने के लिए सीमित किया जा सकता है। फोटोनिक क्रिस्टल फाइबर में कई विशिष्ट गुण होते हैं।
उदाहरण के लिए, विस्तृत बैंडविड्थ रेंज में केवल एक मोड ट्रांसमिशन का समर्थन करना संभव है; क्लैडिंग क्षेत्र में छिद्रों की व्यवस्था मोड गुणों को बहुत प्रभावित कर सकती है; छिद्रों की असममित व्यवस्था भी एक महान द्विअर्थी प्रभाव उत्पन्न कर सकती है, जिसे हमारे लिए डिज़ाइन किया गया है। उच्च-प्रदर्शन ध्रुवीकरण उपकरण संभावना प्रदान करते हैं।
फोटोनिक क्रिस्टल की अवधारणा पहली बार 1987 में सामने आई, जब यह प्रस्तावित किया गया था कि अर्धचालकों के इलेक्ट्रॉनिक बैंड गैप में प्रकाशिकी के समान आवधिक माध्यम संरचना होती है। सबसे आशाजनक क्षेत्रों में से एक ऑप्टिकल फाइबर प्रौद्योगिकी में फोटोनिक क्रिस्टल का अनुप्रयोग है। यह जिस मुख्य विषय से संबंधित है, वह उच्च-सूचकांक तंतुओं की आवधिक सूक्ष्म संरचना है (वे आमतौर पर पृष्ठभूमि सामग्री के रूप में सिलिका के साथ वायु छिद्रों से बने होते हैं)।
विचाराधीन तंतुओं को अक्सर फोटोनिक क्रिस्टल फाइबर (पीसीएफ) कहा जाता है, और इस नए प्रकार के ऑप्टिकल वेवगाइड को आसानी से दो अलग-अलग समूहों में विभाजित किया जा सकता है। पहले प्रकार के फाइबर में एक उच्च अपवर्तक सूचकांक कोर परत (आमतौर पर ठोस सिलिकॉन) होती है और यह दो-आयामी फोटोनिक क्रिस्टल क्लैडिंग से घिरा होता है। इन तंतुओं में पारंपरिक तंतुओं के समान गुण होते हैं, और उनका कार्य सिद्धांत कुल आंतरिक प्रतिबिंब (टीआईआर) द्वारा एक वेवगाइड बनाना है; पारंपरिक अपवर्तक सूचकांक संचरण की तुलना में, फोटोनिक क्रिस्टल क्लैडिंग का प्रभावी अपवर्तक सूचकांक कोर को उच्च अपवर्तक सूचकांक की अनुमति देता है। इसलिए, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि ये तथाकथित कुल आंतरिक प्रतिबिंब फोटोनिक क्रिस्टल फाइबर (टीआईआर-पीसीएफ) वास्तव में फोटोनिक बैंड गैप (पीबीजी) प्रभाव से पूरी तरह से स्वतंत्र हैं।
एक अन्य प्रकार का फाइबर, जो टीआईआर-पीसीएफ से पूरी तरह से अलग है, इसका फोटोनिक क्रिस्टल क्लैडिंग फोटोनिक बैंड गैप प्रभाव दिखाता है, जो कोर में बीम को नियंत्रित करने के लिए इस प्रभाव का उपयोग करता है। ये फाइबर (पीबीजी-पीसीएफ) काफी प्रदर्शन प्रदर्शित करते हैं, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण बीम को क्लैडिंग की तुलना में कम अपवर्तक सूचकांक के साथ कोर में प्रचारित करने के लिए नियंत्रित करने और मार्गदर्शन करने की क्षमता है। इसके विपरीत, कुल आंतरिक प्रतिबिंब फोटोनिक क्रिस्टल फाइबर (टीआईआर-पीसीएफ) पहले निर्मित किए गए थे, और सच्चे फोटोनिक बैंड गैप ट्रांसमिशन फाइबर (पीबीजी-पीसीएफ) हाल ही में प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध हुए हैं।
1991 में, रसेल एट अल। फोटोनिक क्रिस्टल लाइट ट्रांसमिशन के सिद्धांत के आधार पर पहले फोटोनिक क्रिस्टल फाइबर (पीसीएफ) की अवधारणा का प्रस्ताव रखा।
१९९६ में, जे. सी नाइट एट अल। विश्व का पहला PCF' विकसित किया। बाद में, ऑप्टिकल फाइबर संचार और ऑप्टिकल अनुसंधान के क्षेत्र में, पीसीएफ ने पूरी दुनिया में व्यापक रुचि पैदा की।
