按导光机理来说，PCF可以分为两类：折射率导光机理和光子能隙导光机理。
周期性缺点的纤芯折射率（石英玻璃）和周期性包层折射率（空气）之间有一定差别，从而使光可以在纤芯中传播，这种结构的PCF导光机理依然是全内反射，但与常规G.652光纤有所不同，由于包层包含空气，所以这种机理称为改进的全内反射，这是因为空芯PCF中的小孔尺寸比传导光的波长还小的缘故[3]。
理论上求解光波在光子晶体中的本征方程即可导出实芯和空芯PCF的传导条件，即光子能隙导光理论。如图2所示，光纤中心为空芯，虽然空芯折射率比包层石英玻璃低，但仍能保证光不折射出去，这是因为包层中的小孔点阵构成光子晶体。当小孔间距和小孔直径满足一定条件时，其光子能隙范围内就能阻止相应光传播，光被限制在中心空芯之内传输。很近有研究表明，这种PCF可传输99%以上的光能，而空间光衰减极低，光纤衰减只要标准光纤的1/2～1/4[4]。
3、光子晶体光纤的参数特性
空心光子晶体光纤中的光是在由周期性摆放的硅材料空气孔围成的空心中传输。因为只要很少一部分光在硅材料中传输，所以相对于常规光纤来说，材料的非线性效应明显降低，损耗也大为减少。据预测，空心光子晶体光纤很有或许成为下一代超低损耗传输光纤，在不久的将来，空心光子晶体光纤将广泛应用于光传输，脉冲整形和压缩，传感光学和非线性光学中。目前，已开发出多种商用空心光子带隙光纤，波长掩盖440nm~2000nm。
高非线性光子晶体光纤中的光是在由周期性摆放的硅材料空气孔围成的实心硅纤芯中传输。通过选择相应的纤芯直径，低色散波长可以选定在可见光和近红外波长范围（670nm~880nm），使得这些光纤特别适合于采用掺钛蓝宝石激光或Nb3+泵浦激光光源的超连续光发生器[6]。Blazephotonics的光子晶体光纤非线性效应可达245W-1km-1，可用于频率度量学、光谱学或光学相干拍摄学中超连续光发生器。
常规单模光纤实际上是波长比二次模截止波长小的多模光纤，而宽带单模光子晶体光纤是真正意义上的单模光纤。这种特性是由于其包层由周期性摆放的多孔结构构成。Blazephotonics的宽带单模光子晶体光纤的损耗低于0.8dB/km，主要用于空间单模场宽带辐射传输，短波长光传输，传感器和干涉仪。
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