0 引言
       光子晶体光纤（PCF）结构设计灵活，导光机制奇特，具有高双折射、高非线性、低损耗和大模场面积等优点，成为目前国内外传感领域的研究热点[1-2]。PCF的空气孔和背景材料间具有一定的折射率差，通过改变空气孔形状、大小和位置，可形成双折射效应。若光纤中2个互相垂直的偏振模式的有效折射率差值的绝对值大于1×10-4，则这2种偏振模式是彼此简并且可分离的，可以实现低串扰、可分辨的传输要求。基于此，高双折射的PCF在保偏特性和传输传感等领域被广泛应用[3]。
　　 2015年，T. Yang等人[4]对PCF的纤芯和包层进行设计并引入非对称结构实现高双折射,在类熊猫型PCF的纤芯区域设计3个非对称的小空气孔,实现了波长在1~2 pm范围内具有10-2量级的高双折射。2016年，Jie Hart等人[5]提出了一种碲酸盐玻璃复合芯PCF，在1.550 μm波长处得到了0.119的高双折射率，非线性系数高达3.42 W-1/m。2018年，Chen y等人[6]提出了将空气孔以非周期性排列在包层中的光子准晶体光纤结构，将可控的双折射引入光纤芯，最终在
1.550 μm波长处获得了1.5×10-2的双折射率。同年，Islam M S等人[7]通过引入方形空气孔提出一种限制性损耗低至1.7×10-9 dB/m的PCF，其双折射率为2.8×10-3。2019年，Saha R等人[8]设计了一种在波长为1.550 μm处具有高双折射的PCF，双折射率为2.75×10-2，负色散达-540.67 ps/（nm·km），但其限制性损耗仅为10-3 dB/m量级。同年，桂奉继等人[9]设计了一种新型非对称结构的高双折射PCF，可提供1.70×10-2的高双折射率，且限制损耗保持10-5 dB/km。2020年，赵丽娟等人[10]设计了一种光纤包层包含6个由不同形状空气孔组成的轴对称三角晶格，并在中间沿x轴引入一排大小不同的椭圆空气孔的PCF结构，在波长为1.550 μm处获得双折射率高达3.618×10-2、限制性损耗仅为1.999×10-14 dB/m。同年，张怡等人[11]设计了一种椭圆双芯、包层为三角晶格排列的PCF，实验证明了在波长为1.550 μm处光纤基模的双折射率达4.343×10-2，限制损耗低至8.242×10-9 dB/km。
　   综上所述，通过灵活设计PCF的结构，能够很好地体现双折射效应，并且使其拥有更加丰富的光学特性。但光纤结构复杂和目前制造工艺难以突破，设计光学性能优良并且结构简单的PCF显得尤为重要。基于全内反射型PCF[12]（TIR-PCF），本文设计一种具有高双折射、高非线性和低损耗的类椭圆纤芯PCF结构。

3 结束语
       本文设计了一种高双折射、高非线性和低损耗的类椭圆形纤芯PCF结构，分析了该PCF类椭圆纤芯的空气孔直径以及位置对双折射、限制损耗、模场面积与非线性特性的影响。实验结果表明：纤芯周围的空气孔直径、空间位置及传输波长对有效折射率有较大影响，增强了双折射效应。与传统光纤传感相比，本文设计的PCF结构可实现高质量、高精度的光信号传输与传感，其单元尺寸可达到微米级，且易于集成。
　　 本文对PCF纤芯结构的灵活设计，有效提高了纤芯与包层的折射率差，能更好地限制能量在纤芯中传输，减小了纤芯区域的有效模场面积，从而提高了非线性系数。在未来的非线性应用、通信行业具有更高的市场价值和应用前景。