1998年英国Bath大学的Knight等首次提出光子晶体光纤是一种制造单模大模场光纤的新方法，并成功制备出模场直径为22μm、模场面积为380μm 的大模场光子晶体光纤。然而，由于大模场光子晶体光纤结构设计和预制棒制备工艺的复杂性，在随后的几年里其研究进展缓慢。直到德国Jena大学的Limpert等通过实心棒取代空气孔微结构包层内环若干数量空气孔的方法，增大纤芯直径，获得了模场面积超过1000μm2 的单模光子晶体光纤。2005年以后，大模场光子晶体光纤的设计和制备方法开始多样化，出现了各种形状的大模场光纤结构，包括泄漏通道光子晶体光纤、棒状光子晶体光纤、多芯光子晶体光纤等。光纤的模场面积也相应地得到极大提高。2007年美国IMRA 的Dong等利用泄漏通道结构获得了模场面积达3160μm2 的光子晶体光纤，随后又用该方法将光纤的模场面积提高到14000μm2。2009年研究者又设计出一种获得大模场光子晶体光纤的新方法应力诱导低折射率差法。美国IMRA的Fu等利用光纤拉丝冷却后形成的压力场诱导纤芯和低折射率沟道形成微小的折射率差[Δn≈6(±1)×10-5]，分别实现了模场面积为17400μm2(对应波长1.03μm)和模场面积为31600μm2(对应波长1.55μm)的单模低损耗光子晶体光纤。研究者在大模场光纤设计和制备方面进行了大量的研究工作，还报道了抗弯曲光子晶体光纤，以及其他大模场光子晶体光纤的设计方法。

自2001年英国Bath大学Wadsworth等采用掺Yb3+ 大模场光子晶体光纤实现激光输出以来，稀土离子掺杂的大模场光子晶体光纤开始广泛应用于光纤激光器，激光输出功率也从最初的315mW 提高到2.5kW 以上。有研究者预测大模场光子晶体光纤激光器单根光纤激光输出可达36kW，因此大模场光子晶体光纤激光器的激光输出功率还有很大的提升空间。与此同时，大模场光子晶体光纤在脉冲激光器、光纤放大器领域的应用也处于快速发展中，并取得重大进展，目前脉冲宽度已达到亚飞秒级，峰值功率不断提高。2003年以后，有关大模场光子晶体光纤色散特性、偏振特性、损耗等特性以及它在光纤通信系统中高速信号传输、超连续谱产生和高灵敏度传感器等方面的探索性应用研究相继报道。

国内在大模场光子晶体光纤方面的研究起步虽晚，其商业化进程也相对缓慢，然而近年来燕山大学、天津大学、南开大学、武汉邮电科学研究院、中国科学院上海光学精密机械研究所(以下简称中科院上海光机所)、华中科技大学和烽火通信等研究机构和厂商在大模场光子晶体光纤的设计与制备、高功率光纤激光器、放大器等方面取得了丰富的研究成果，部分工作已达国际先进水平。国内的大模场光子晶体光纤激光器的输出功率已从几瓦提升到近千瓦量级。在脉冲激光放大器方面，脉冲宽度也已达亚百飞秒量级，2008年天津大学刘博文等将光纤激光器的输出经光栅对压缩后，得到85fs超短脉冲。在大模场光子晶体光纤设计和制备方面，2010年燕山大学郭艳艳等采用多极法设计了一种新型的全固态八边形大模场低损耗掺镱石英光子晶体光纤，且可实现单模传输，在1.064μm处模场面积可达2000μm2。同年，燕山大学耿鹏程等采用多极法和有限差分光束传播法设计了一种大模场掺镱的七芯光子晶体光纤，其模场面积高达3703μm2。2010年中科院上海光机所的周秦岭等采用全矢量有限差分法设计了一种大模场面积平顶模场光子晶体光纤，模场面积超过2000μm2，与相同模场面积的其他类型光子晶体光纤相比，其损伤阈值和非线性阈值明显提高，有利于提高大模场光纤激光器及放大器的输出功率。中科院上海光机所和烽火通信有限在大模场光子晶体光纤的制备方面做出了巨大贡献，2006年烽火通信制备了模场面积为167μm2的掺镱宽频单模大模场光子晶体光纤，2009年该又制备了1465.7μm2 的大模场光子晶体光纤。2012年中科院上海光机所的冯素雅等制备了纤芯直径为260μm的准单模大模场光子晶体光纤，这是目前国内报道的最大纤芯的光子晶体光纤。

此外，虽然已报道的大模场光子晶体光纤的基质材料大都集中于石英材料，而基于一些新玻璃基质(如碲酸盐玻璃、磷酸盐玻璃和硫系玻璃)的大模场光子晶体光纤近年来也开始相继报道。