计算机、网络、信息高速公路等已经为现代生活带来了巨大的变化，这些全都是在半导体电子学的基础上发展起来的。它们可以很好地控制了电子的运动。专家们预言，随着半导体晶体管的尺寸接近纳米级，不仅芯片发热等副作用逐渐显现，电子的运行也难以控制，半导体晶体管将不再可靠。与电子相比，以光子作为信息的载体有着难以比拟的优越性，如果能够控制光子，将会带来更为广阔的发展空间。 正是基于光子也可以具有类似于电子在晶体中传播的性质提出了“光子晶体”这一新概念。光子晶体(PC)是由两种或两种以上的电介质材料周期性排列构成的人造材料。光子晶体最基本的特征就是具有光子带隙，因而能象半导体控制电子一样控制光子的运动。最近几年，一种具有负折射率的人工复合材料的在理论与实验上引起了广泛关注。把负折射率材料引入到光子晶体中，必然会得到新的传输性质。 非周期性系统是介于周期性结构和无序结构之间的一种多层结构，其晶格按一定的序列规律排列生成。两种典型的序列结构是Fibonacci结构和Thue-Morse结构。本文围绕光在含正负折射率材料的一维Thue-Morse(TM)结构光子晶体中的传播行为，主要通过数值计算和计算机模拟，做了以下几方面的理论研究： 我们对由正负折射率材料构成的Thue-Morse(TM)结构光子晶体进行研究，其中材料的负折射率为常数。首先从麦克斯韦方程出发，利用边界条件得到普通材料的光子晶体的传输矩阵。然后把负折射率材料和TM序列结构引入到模型中，利用传输矩阵法和数学归纳法相结合，得到传输矩阵元的递推式，从而可以计算由正折射率材料和负折射率材料(常数)构成TM序列结构的透射率。通过计算模拟，发现透射谱中出现许多完全透射态。这些透射态具有对称性分布，并且随序列阶数变化有自相似排列，这一点与含常规材料的TM序列结构的光子晶体类似。 在上述研究工作的基础上，把负折射率材料换成色散材料来讨论。我们考虑的是光波以任何角度θ入射的情况。同样采用传输矩阵，结合TM序列的性质得到传输矩阵及透射率的表达式。色散材料的介电常数和磁导率是随光波的入射频率调制，因而色散材料可以调成负折射率材料。理论上我们可以想象，一定存在某个频率使光通过模型的负相位和正相位相抵消的点。计算模拟发现，当光波以某种频率入射