双芯光纤在包层中存在两个纤芯，属于特种光纤。从光波导的物理结构出发，双芯光纤主要分为同轴双芯光纤和非同轴双芯光纤。近年来也出现了光子晶体双芯光纤、带状双芯光纤和双子芯光纤。

同轴双芯光纤

同轴双芯光纤，也称作双包层光纤或双环芯光纤，即包层中的两个芯子在以包层圆心为轴线的同一轴线上，表现为内外两个芯子的结构。同轴双芯光纤常用于制作大功率的光纤激光器。

非同轴双芯光纤

非同轴双芯光纤在一个在包层中存在两个独立芯子的光纤。根据两个芯子的位置分布，非同轴双芯光纤可分为轴对称( 相对于光纤包层的圆心) 的非同轴双芯光纤和轴偏移的非同轴双芯光纤。轴对称的非同轴对称双芯光纤，两个芯子对称于波导中心。轴偏移的非同轴双芯光纤的两个芯子仍是平行芯，但是两个芯子的对称轴向光纤一侧偏移。典型的例如可以使其中一个芯子正好位于整个双芯光纤的中轴上。另外，如果双芯光纤的两个芯子折射率及形状相同，可称为匹配双芯光纤。如果两个芯子的折射率及形状不相同，则可称为失配双芯光纤。

双芯光子晶体光纤

光子晶体光纤是由一种单一介质( 通常为石英玻璃) 构成，在二维方向上呈现周期性紧密排列( 如周期性六角形等) ，而在光纤轴向基本保持不变的波长量级空气孔所构成的微结构包层的新型光纤。

双芯光子晶体光纤也是光子晶体光纤的研究热点之一，主要体现在其耦合特性与其在色散和色散斜率补偿的应用。一般双芯光子晶体光纤的光纤的双芯由除去中心孔两侧的空气柱形成，属于非同轴双芯光纤。环双芯光子晶体光纤用于制作新型的模式干涉仪，也是研究的热点之一，属于同轴双芯光纤的一种。

带状双芯光纤

带状双芯光纤是一种新型特种光纤。带状双芯光纤的两根纤芯分布在内部，而包层较薄，整体的光纤截面近似矩形。带状双芯光纤可以直接当作双芯光纤使用，制作成多种光纤传感器和光纤器件。在纤芯中掺杂增益物质和包层由高分子聚合物制作的带状双芯光纤，则可类似为双包层光纤。

双子芯光纤

双子芯光纤由两个邻近的分支波导通过一个共同的薄边缘相粘绑定在一起；每个分支波导的形状和尺寸与标准的单模光纤相同。双子芯光纤能够使每个分支波导的独立尾纤的输入输出实现低插入损耗，通过熔融拉锥的方法，可以制作成热平衡和机械耦合稳定的干涉仪。