光子晶体作为新型光学材料,因其具有光子禁带、缺陷态和光子局域等特有的性质,使得光子晶体可以自由地控制光子的运动,用来制作全新原理或以前所不能制作的高性能光电子器件。对光子晶体的研究将会推动光子晶体在集成光电子器件和光通信领域的应用和发展。由于光子晶体器件的高稳定性、高工作速度、高集成度等优点,以及光子相对于电子处理速度快、无相互作用的优势,光子晶体及其应用的研究已经成为国内外广大学者的研究热点。尤其是在光子晶体中引入具有Kerr非线性效应的非线性介质作为缺陷层,改变入射到光子晶体的光强可以改变光子晶体缺陷态的位置,依据此特性可以实现光限幅器和光开关的功能。本文通过时域有限差分法分析了电磁场在一维光子晶体中的传播规律和一维光子晶体及其引入缺陷后的禁带特性,以及禁带特性随着光子晶体各项结构参数的变化规律,并依据这些规律设计了工作波长为1.06μm的光子晶体限幅器和泵浦光波长为1.06μm,开关波长为1.55μm的光子晶体光开关并仿真了其功能实现过程,为光子晶体器件的实现提供了参考方案和理论依据。