李茂春，赵小明，马 骏，梁 鹄

（天津航海仪器研究所，天津 300131）

相比传统光纤，空芯微结构光纤采用独特的包层周期微孔结构，使光信号在空气中传播，开启了光纤传输介质技术变革。空芯微结构光纤领域存在两次重大技术突破，在21 世纪初的十年中，基于光子带隙效应的第一代空芯光纤在实验和理论上均取得快速进步[1]，近一两年来，空芯反谐振光纤设计和制备技术得到迅猛发展，采用精简的微结构包层在传输损耗、单模性、损伤阈值方面展现出优秀的光学特性。空芯微结构光纤突破了传统光纤框架下由传输介质决定的难以解决的本征物理问题，展现出诸多性能优势，例如环境敏感性低、噪声低等，彻底解放了光纤技术应用中的材料限制，并且由此产生的技术进步必将为光纤陀螺等领域的发展带来重要的驱动力。

当前，光纤陀螺中光纤环圈所用传统保偏光纤的传光特性极易受环境变化的影响，在温度、磁、应力等物理作用下将产生非互易性相位误差，给光纤陀螺带来不可忽视的漂移，削弱了其在高端应用中和恶劣环境下的竞争力。采用空芯微结构光纤替代传统光纤作为光纤陀螺核心传感材料，有望从根本上机理性改善光纤陀螺环境适应性。

1 空芯微结构光纤

1991 年，英国Bath 大学的P. Russel 首次提出在光纤中引入二维光子晶体结构实现导光机制的思想[1]。Russell 提出的新型光纤称之为光子晶体光纤（Photonic Crystal Fiber, 简称PCF），通常是在单一介质材料上将端面周期结构排列的空气孔沿轴向贯穿整根光纤，其构成呈现二维光子晶体结构，具有传统光纤无法比拟的优异光学特性[2]。……