TIR-PCF与常规光纤较为相似。尤其是当包层空气比例很大时,其模型可看成是纤芯直接置于空气环境中, 这与无包层的原始光纤非常类似。但是,TIR-PCF具有常规光纤所不能比拟的特性。
TIR-PCF的制造材料是SiO2 ,无需掺杂。因为其不是通过掺杂量来调节包层和芯层的相对折射率,而是借助改变包层空气比例使其有效折射率发生相应改变。TIR-PCF包层结构根据SiO2棒的堆放方式不同可以是三角形或蜂窝形,但制做工艺类似。
以三角形结构为例, T IR-PCF的制做过程一般可分为3步: 1) 在SiO2棒上钻一定半径的通孔,然后在棒的外表打磨出规则的六边形从而构成六边形基本单元(预制棒) ; 也有不打磨六边而直接用来拉制的。2) 预掉棒在光纤拉制塔中在大约2 000℃条件下拉成细棒;然后按长度切成段,堆积成需要的晶体结构; 接着细棒堆再放入塔中拉制,此过程中细棒堆熔合在一起,同时棒间距不断减小。3) 熔合后的棒堆被拉制得到最终的光纤。
1996年英国的J. C. Knight 等人[ 1]报道了具有很宽单模波长范围(至少458~ 4 550 nm)的T IRPCF,随后又提出了"无穷单模光子晶体光纤"的概念,并通过有效折射率和有效归一化频率的概念对宽范围单模特性作出了解释。