随着频率的升高,尺度共度性严重制约了高功率微波源的应用和发展。光子晶体是一种具有特殊电磁效应的新材料和新结构,它的出现为慢波电路突破现有频率上限以及解决模式竞争问题带来了希望。本论文以光子晶体在慢波电路中的应用为研究对象,研究内容包括金属光子晶体频域有限差分法的推导,金属光子晶体与介质光了晶体特性的比较,点缺陷、线缺陷及弯角缺陷光子晶体的传输特性,以及平面光子晶体折叠波导的设计。本文的主要工作如下:　　 1.在介质光子晶体频域有限差分法的基础上,引入金属表面边界条件,推导了二维金属周期结构的光了带隙本征模方程。通过数值计算,得出了不同晶格结构(正方/三角格子)下两种模式(TE/TM)的伞禁带特性,并与介质周期结构的禁带特性进行对比；以点缺陷模式为例,对比了金属光了晶体与介质光子晶体的局域特性。通过比较,分析了金属周期结构在模式选择和器件集成方面的优点。　　 2.构造二维光子晶体点缺陷、线缺陷及直弯角缺陷,运用频域有限差分法确定其禁带及缺陷模式,时域有限差分法模拟电磁波在其中传播的过程。通过不同缺陷结构和不同激励源频率之间场型的比较,分析了影响缺陷模场型分布的主要因素。　　 3.构造平面光子晶体折叠波导,结合频域有限差分法和时域有限差分法,研究其传输特性。结果显示,该波导能单模工作于高阶模式,并且具有很高的传输系数和一定的带宽,符合高功率微波源对于慢波电路的要求。平面光子晶体折叠波导的导波机理与传统慢波结构的截然不同,这一设计为高功率微波源的发展开启了希望之门。