本发明提供了一种高双折射大非线性光子晶体光纤，该光纤由第一椭圆空气孔和第二椭圆空气孔组成的六角晶格椭圆空气孔阵列结构的工作于3μm～5μm中红外范围的高双折射大非线性光子晶体光纤，包括位于光纤背景材料上的纤芯和包层，所述包层由两种具有相同长轴和不同短轴的第一椭圆空气孔和第二椭圆空气孔组成的六层六角晶格椭圆空气孔阵列，沿y轴方向上排列的均为第二椭圆空气孔阵列，沿x轴方向上排列的均为第一椭圆空气孔阵列，所述光纤背景材料中心位置的实心区域为纤芯，所述光纤在3μm～5μm波长范围获的最大为0.1177的高双折射，对应拍长为42.4μm，该光纤在x和y偏振方向的非线性系数为38390w^‑1km^‑1和49760w^‑1km^‑1。