光子晶体光纤(PCF)与普通单模光纤(SMF)以及不同结构光子晶体光纤之间的耦合损耗是急待解决的问题，采用光子晶体光纤的本地正交函数模型，对光子晶体光纤与普通单模光纤以及不同结构光子晶体光纤之间的耦合损耗进行了分析计算，得到了耦合损耗随光子晶体光纤结构参量以及波长的变化关系，给出了最优耦合的光子晶体光纤的结构参量。结果表明，PCF的孔距∧是影响PCF与SMF耦合损耗的最主要因素，当∧为某个特定值时，PCF与SMF的模场半径相等，耦合损耗最小，偏离这个特定值时的耦合损耗都会增大；PCF之间的耦合损耗取决于它们孔距的差异；此外由于模场半径与波长有关，当波长为某个特定值时，PCF与SMF模场半径相等，此时耦合损耗也最小。因此，在PCF设计过程中应综合考虑这些相关因素。

提出了一种用于分析光子晶体光纤的正交函数模型。采用一种新型超格子的构造方法,将光子晶体光纤的横向介电常量表示为两种周期性结构叠加。将横向电场以厄密高斯函数展开,利用正交函数的性质,将全矢量波动方程转化为矩阵本征值问题,求解本征值问题可得到模式的传输常量及模场分布。利用此模型举例讨论了椭圆孔三角格子光子晶体光纤的模场分布和偏振特性以及三角格子光子晶体光纤的色散特性和有效面积等传输特性。作为一种普适的模型,此方法还可适用于四方结构、蜂窝结构及椭圆孔等多种结构光子晶体光纤。

采用毛细玻璃管拼接并拉丝的方法试制成功光子晶体光纤样品，它由石英纤芯和周围呈六角形分布的两圈气孔组成，气孔直径4 μm，间距17 μm，芯区直径30 μm。理论模拟和光学实验均证实此光纤在632.8 nm以上的波长范围内为单模光纤。