光子晶體光纖(PCF)又稱微結構光纖、多孔光纖、空氣孔輔助型光纖,由晶格常數為波長數量級的二維光子晶體構成。作為新一代傳輸光纖,光子晶體光纖克服了傳統光纖光學限制,具有大模場、低彎曲損耗、非線性可控、奇異色散可調節、無盡單模特性等特點,應用前景十分廣闊。
微結構是光子晶體光纖區別于傳統光纖的關鍵特性,而光子晶體光纖的微結構特性主要由空氣孔直徑、相鄰兩孔距離、纖芯直徑三個參量決定。根據纖芯缺陷部位介質情況不同,光子晶體光纖分為空心光纖(光子帶隙引導型光子晶體光纖)、實心光纖(折射率引導型光子晶體光纖)兩大類。
光子晶體光纖制備工藝以兩步法為主,即預制棒制備和光纖拉制,光子晶體光纖預制棒制備方法為化學氣相沉積工藝,光纖拉制方法為拉絲法。光子晶體光纖制備工藝與常規光纖制備工藝相似,但工藝過程更為復雜。近年來,隨著制備工藝進步,光子晶體光纖各種指標實現大幅提升,應用領域也隨之擴展,涉及到新型顯示、光纖傳感器、光子晶體天線、光運算、光倍頻、光開關、通信、醫學、軍事等多個領域。
根據新思界產業研究中心發布的《
2024-2029年中國光子晶體光纖(PCF)行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示,在全球范圍內,光子晶體光纖市場布局企業包括NKT Photonics、OFS、Thorlabs、Crystal Fibre、Newport、法國GLOphotonics、長盈科技、江陰韻翔光電、上海昊量光電、長江光電等。近年來,我國光子晶體光纖市場發展較快,隨著技術突破,我國企業在全球市場的占有率逐漸提升。
光子晶體是光子晶體光纖關鍵制備材料之一。光子晶體是一類在光學尺度上具有周期性介電結構的人工晶體。光子晶體是微納光電集成的重要材料,全球市場關注度較高,2023年,全球光子晶體市場規模約2854.3億元。但由于制備技術壁壘高,目前光子晶體僅在光纖等少數產品上實現商業化應用,大部分應用仍處于起步階段。
新思界
行業分析人士表示,光子晶體光纖為新一代傳輸光纖,具有無盡單模特性、可控非線性、低彎曲損耗等特點,在萬物互聯時代下,光子晶體光纖應用前景廣闊。目前光子晶體光纖已實現商業化應用,隨著新技術、新材料深入應用,光子晶體光纖性能將得到進一步提升,應用場景有望持續擴展。