フォトニック結晶ファイバー(Photonic Crystal Fiber : PCF)[1]は、石英中に空孔の配列構造を持つ光ファイバーである。光ファイバー中に空孔を配置するという試みは1973 年に為された[2]。当時は、光ファイバーの透過損失を下げる目的で行われたが[3]、その後シリカガラスファイバーの透過損失を大幅に低下させることができたため、空孔の配列構造が広く用いられることはなかった。現在のPCF の構造は1996 年に提案されたものがベースになっている[4]。PCF は導波原理により、フォトニックバンドギャップ型PCFと屈折率導波型PCFの2つに分類できる。

PCFの大まかな分類

 

フォトニックバンドギャップ型PCF

2 次元ブラッグ反射構造を有し、空気(エア) コアでも光を導波できる「フォトニックバンドギャップ型PCF」であり、フォトニックバンドギャップファイバー(Photonic Band Gap Fiber:PBF) と言われる。光の波長と同程度の周期でエアホールが配置された屈折率変化の大きい媒質中へは、特定の波長の光は侵入できないが、異なる波長の光はこの媒質中を通過できるという特性をもつ。作製するためには、構造に厳しい周期性とホールサイズの均一性が要求される。

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