光子晶体光纤（PCF），是在1987年提出的光子晶体概念基础上，由1995年开始付诸实现的光纤。光子晶体光纤是一种新型光纤，其结构和导光机理都与普通光纤不同，呈现出许多在传统光纤中难以实现的特性，并因此受到广泛关注。在光子晶体光纤中的光纤芯径中进行的光波导传送原理是：全反射及光子带隙（PBG）。

　　在光纤芯径中空的情况下，依据对包层通过周期性结构的设置，会产生与半导体能隙类似的PBG光纤。在固体芯径的情况下，在包层中插入高折射率芯棒，会生成抗谐振反射。该光纤也被称为多孔、微结构光纤。

　　作为全反射的应用例子，在历来的阶跃式石英光纤的包层上，留有空孔，就成为多孔光纤（holeyfiber）。在包层上设置的空孔，会改变包层折射率，光波会在光纤芯径、包层边界上发生全反射，光波只能限制在光纤芯径中传播。这也是传统单模光纤原理，具有可减少弯曲损耗和可控零色散波长的良好优势。目前，多孔光纤已经实现了与常规光纤接近的损耗水平，并已开始提供商用。

　　基于上述原理，可以说这就是光子带隙光纤（PBF）。拥有空心芯径和包层折射率周期性结构，能够区分为在包层上设置空气孔光纤PBF,和在包层上把与轴成对称的高、低折射率层成周期性配置的光纤（即柱状光纤）。如果在包层中插入一个高折射率实芯棒，就可使光波在光纤芯径中传播，它被称为全固体光纤或光偏振模光纤。

　　在光纤芯径中空的情况下，假如能够把光有效地限制在芯径中，就能够实现低损耗、低色散，并减少非线性影响，使光通信用高功率传送成为可能。提高发送光功率，对提高传输距离，至关重要。

　　光子晶体光纤，具有在石英玻璃中（包层）有空孔的配列构造。随着PCF的空孔阵列结构和空孔尺寸大小的变化，将呈现出与通常光纤不同的特点，即表现在高非线性、色散可控性、极化波保持和单模工作等各方面上。如果将PCF光纤光波传输原理进行分类，可以分为折射率波导型PCF光纤和光子带隙光纤两种。

　　折射率波导型PCF光纤，通常光纤芯径是玻璃，在包层上有空孔存在。传统光纤在包层部通过添加化合物而使其折射率比光纤芯径低，光波就被局限在光折射率较高的芯径中传播，PCF光纤因包层部的空孔使得实际的折射率比光纤芯径的折射率低，从而实现光的全反射。

　　PBF光纤是由光子带隙结构所构成的一种闭合光的光纤。芯径是空洞，把二维的空孔配置在包层中，把反射光局限在光纤芯径内进行传播。对光纤结构要求有严格的周期性，同时要求空孔尺寸大小必须均一性。像这样的光子晶体光纤，通过让包层和芯径实际的折射率产生差异，使它比一般光纤更具优势，即可自由设置，即使在短波长范围内，也可构成单模光纤，同时还可实现大芯径的单模光纤。进而把在光纤中的导波路，分散在很宽的范围内，以实现在短波长段零色散等各种各样光纤，和芯径非圆形的偏振模保持光纤。这将使光纤传输通路，得到极大提高。

　　目前美日等国，都有光子晶体光纤光缆面市，这将使光缆通信跨入到一个新阶段。