QTDND có các đặc điểm sau: thiết kế cấu trúc rất linh hoạt, với nhiều loại cấu trúc lỗ nhỏ; chênh lệch chiết suất giữa lõi và lớp phủ có thể lớn; lõi có thể được làm bằng nhiều loại khác nhau; chỉ số khúc xạ" lớp phủ" phụ thuộc nhiều vào As một hàm của bước sóng, hiệu suất của lớp phủ có thể được phản ánh trên thang bước sóng. Do những đặc điểm trên nên QTDND có nhiều đặc điểm riêng như sau:
(1) Chế độ đơn vô tận
Truyền dẫn sợi quang đơn mode thông thường sẽ trở thành sợi quang đa mode khi kích thước lõi tăng lên. Đối với PCF, miễn là tỷ số giữa đường kính lỗ khí và khoảng cách lỗ nhỏ hơn 0. 2. Có thể truyền đơn mode bất kể bước sóng và dường như không có bước sóng cắt. Đây là đặc tính truyền đơn mode không ngừng. Loại sợi quang học này có thể truyền ở chế độ đơn dưới sóng ánh sáng từ màu xanh lam đến 2μm.
Điều đặc biệt hơn là đặc tính này không liên quan gì đến kích thước tuyệt đối của sợi quang, vì vậy vùng trường mode có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi khoảng cách lỗ khí. Nó có thể đạt tới 1 ～ 800μm2 ở 1550 nm. Trên thực tế, một PCF trường chế độ lớn 680μm2 đã được tạo ra, gấp khoảng 10 lần so với sợi quang thông thường. Một trường chế độ nhỏ có lợi cho phi tuyến tính và một trường chế độ lớn có thể ngăn chặn sự phi tuyến tính. Điều này có ý nghĩa lớn đối với việc cải thiện hoặc giảm độ phi tuyến quang học. Loại sợi quang này có nhiều ứng dụng tiềm năng, chẳng hạn như laser và bộ khuếch đại (sử dụng sợi phi tuyến cao), sợi cho thông tin liên lạc phi tuyến thấp và truyền tải công suất quang học cao.
(2) Sự phân tán màu sắc bất thường
Sự phân tán vật chất trong chân không bằng 0, và sự phân tán vật chất trong không khí cũng rất nhỏ. Điều này làm cho sự phân tán của PCF lõi không khí trở nên rất đặc biệt. Bởi vì thiết kế sợi rất linh hoạt, miễn là thay đổi tỷ lệ giữa khẩu độ và khoảng cách lỗ, có thể đạt được sự phân tán ống dẫn sóng lớn và tổng độ phân tán màu của sợi có thể đạt đến trạng thái phân phối mong muốn. Ví dụ, bước sóng không tán sắc có thể được chuyển sang bước sóng ngắn, dẫn đến việc thực hiện quá trình truyền hồ quang ở 1 300 nm; sợi dẹt phân tán với các đặc tính tuyệt vời (dải băng thông hàng trăm nm gần với độ tán sắc bằng không); các thiết bị phi tuyến khác nhau và các sợi bù tán sắc (Lên đến 2 000 ps / nm · km).
(3) Hiệu ứng phi tuyến tính tuyệt vời và hiệu ứng lưỡng chiết
Hiệu ứng phi tuyến trong sợi quang G.652 là hiện tượng chất lượng truyền dẫn của hệ thống bị tổn hại nghiêm trọng do cường độ ánh sáng truyền trên một đơn vị diện tích sợi quang quá lớn. Tuy nhiên, trong PCF hướng ánh sáng có khe hở năng lượng quang tử, chúng ta có thể giảm cường độ ánh sáng trên một đơn vị diện tích hiệu dụng bằng cách tăng đường kính của lỗ khí lõi PCF (tức là diện tích hiệu quả của PCF), do đó đạt được mục tiêu giảm hiệu ứng phi tuyến. Tính năng này của dẫn hướng ánh sáng khoảng cách năng lượng quang tử đặt nền tảng kỹ thuật để sản xuất PCF với diện tích hiệu dụng lớn.
(4) Hiệu ứng lưỡng chiết xuất sắc
Đối với sợi duy trì phân cực, hiệu ứng lưỡng chiết càng mạnh và bước sóng càng ngắn thì trạng thái phân cực của ánh sáng truyền qua càng được duy trì tốt hơn. Trong PCF, chỉ cần phá hủy đối xứng tròn của phần PCF để tạo thành cấu trúc hai chiều tạo thành lưỡng chiết mạnh. Bằng cách giảm số lượng lỗ khí hoặc thay đổi đường kính của lỗ khí, sợi duy trì phân cực PCF lưỡng chiết cao cao hơn vài bậc so với sợi duy trì phân cực thương hiệu Panda thường được sử dụng có thể được sản xuất.
