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双芯光纤是一种具有特殊折射率分布的特种光纤，它突破了常规光纤的折射率分布结构，在同一根光纤中排布了两根相互平行的纤芯，既可以作为光传输介质，又可构造新的光器件。
按照双芯光纤的波导结构将其分为同轴双芯光纤和非同轴双芯光纤两大类。所谓同轴双芯光纤就是两芯子具有相同的轴线，多用于制作大功率光纤激光器；非同轴双芯光纤包层中的两根独立的芯子在离得很近时相互影响，发生耦合，离得很远时可以简单看成两个芯子的集成。
一般分析的是非同轴双芯光纤，按照其用途又可以分为以下几类：
(1)常规双芯光纤
常规双芯光纤的两个芯子靠得较近，当光在其中一个芯子传播时，另一根芯子可以看作是一种微扰结构，这就导致了光功率将在两个芯子之间发生耦合。根据两芯子在包层中位置是否对称，可以将其分为芯子对称性和不对称型。
(2)集成双芯光纤
集成双芯光纤包层中的两个芯子间隔较远，彼此不相关，可以视为将两根光纤集成在一起的器件，其截面结构如图4所示。这种器件主要是通过拉伸使得两个芯子之间的距离变小，从而制成干涉型的光纤传感器。该集成器件结构紧凑，柔软易于弯曲，并且具有较小的热敏感度，还可通过改变双芯光纤长度来调节灵敏度，制备加速度，流速，弯曲等传感器件。
(3)双芯光子晶体光纤
光纤光子晶体是一类在光学尺度上具有周期性介电结构的人工设计和制造的晶体，当电磁波在光子带隙材料中传播时，由于存在布喇格散射而受到调制，电磁波能量形成能带结构。人们可以通过设计和制造光子晶体及其器件，达到控制光子运动的目的。则光子晶体以其无截至的单模传输、灵活的零色散波长、增强的非线性效应等一系列独特的传输特性吸引了众多的注意力。当前双芯光子晶体光纤已广泛用于光开关，偏振分束器，色散补偿器等。