过去几十年,信息产业搭上电子工业的快车,进入了高速发展的时代。而如今,电子信息产业的继续发展因“电子瓶颈”而受限,亟需找到新的发展方向,转向以光子作为新的信息载体的方向是一个理想的选择。在诸如光信号处理或是光-物质相互作用等光的应用上,对光子流的任意控制至关重要,包括对信号光子的捕获,存储以及将其传递到指定的位置,就像我们使用光镊对微粒所能做的一样。为了实现光子的捕获和存储,基于光子晶体的超高Q值微腔是一个好的选择。但问题是,超高Q值意味着只有时域持续时间与微腔的光子寿命相当或是更长的光脉冲才能有效地耦合进去,这使得基于超高Q值微腔的光子器件的响应速度通常很慢,操作带宽也很窄。为了打破这一限制,就需要动态调整微腔和波导之间的耦合强度。但现有的动态调整方法都存在不同的问题,或是模态体积较大的同时还存在许多多余的谐振模式,或是要求严格的动态相位匹配条件,又或是需要超高速的周期性折射率调制。除此之外,这些方法并不能将所捕获的光子移动到指定的位置,也就不能实现对光子任意控制的目的。为了克服现有的这些方法的不足,本论文从一块二维平板光子晶体上的W1波导结构出发,首先研究了光子晶体波导区域介电材料的折射率减小对能带结构的影响,并基于此提出了一种通过波导上两个局部折射率减小区域形成一个超高Q值“类势垒”微腔的方法,并通过FDTD仿真验证了该理论的正确性。我们基于这种“类势垒”微腔,通过动态折射率调制的方法实现了一种新型的光操控方法。这种光操控方法具有很高的灵活性,可以在任意时间、在波导上任意位置捕获、存储经过的信号光;可以移动存储在微腔中的信号光子到波导上任意位置;可以释放存储在微腔中的信号光子,并且可以使得释放的信号光沿指定的方向从波导输出。在此基础上,通过对波导区域折射率增大对能带结构的影响的研究,我们又提出了一种利用波导上一个超高Q值“类势阱”动态微腔来实现的光操控。这种光操控方法同样具有很高的灵活性,可以捕获并以很长的光子寿命（超过10ns,对应Q值超过10~7）存储信号光,并且同样可以移动微腔中存储的光子。我们对捕获和存储过程中伴随着的显著的光谱带宽压缩和动态波长转换进行了研究,揭示了潜在的物理机制;对移动过程中过高的移动速度可能造成腔内能量泄露这一现象进行了讨论。