光纤是20世纪的重大科技成就之一。该技术以令人难以置信的速度发展，从1970年的一根低损耗单模光纤至今，光纤已成为全球所广泛使用的通信网络的重要组成部分。光纤也在通信之外的其他微纳结构热压印领域应用，如医学领域的光束分配与传送、机械加工与诊断、传感及其他领域。现代光纤技术已实现了对光纤中光信号的损失、光学非线性效应、群速度色散和偏振效应等各方面的优化与权衡。经过30多年的广泛研究，光纤系统的性能和制造工艺不断完善，近乎达到了高ji致。

自20世纪80年代以来，为了发展新的光学介质（光子晶体光纤），研究人员已经被光波长尺度，即亚微米量级或更小尺度的结构材料表现出的能力所吸引。光子晶体通过将规则的微结构引入光学材料，改变了材料的光学特性。它可看作是半导体物理学成果在光子领域中的拓展。实际上，半导体的能带结构是电子和晶格引起的周期性电动纳米压印软模板势之间相互作用的结果。通过求解周期性电动势的薛定谔方程，就能被禁带所分离的电子能量状态。类似地，如果把这种周期性变化的电动势用周期性变化的介电常数，即折射率来替换，同时，把薛定谔替换成经典的电磁波波动方程，就能获得光子晶体中的光子带隙。

在光子晶体光纤中，只要选用的纤芯材料折射率高于包层的特殊微结构定制有效折射率，采用二维光子晶体作为光纤的包层是有可能的。具有该结构的光子晶体光纤的一个例子是硅固体纤芯被具有三角形晶格空气孔的光子晶体包层包围，如图1.1所示。这些光纤纳米压印胶的导光是通过全内反射（TIR），称为改进TIR进行的，因而称为折射率导引型光子晶体光纤。导引机理被定义为“改进”，是由于包层的折射率不像传统的光纤是一常数，而是会随波长变化。