光子具有传输信息快、传输带宽大、光子间相互作用很弱等优点,以光子作为信息的载体,可极大地提高信息传输速度,降低能量损耗,增强抗干扰性和保密性。光子晶体作为一种新型的材料,它以光子为信息载体,可以有效地控制光的传播。光子晶体材料的快速发展为波长分离器等器件向高集成化方向的发展提供了新的途径。本文针对二维光子晶体及其波长分离器进行了研究,主要工作内容有：阐述了光子晶体的基础理论和数值分析方法。主要涉及了固体物理中一些相关的基本概念和理论,如晶格原胞和基矢、倒格子矢量、布里渊区及布洛赫理论等,定性地分析了光子晶体能带形成的物理机制；介绍了在研究光子晶体常用的两种数值分析方法,即平面波展开法和时域有限差分法,为之后的研究提供了理论基础。研究了二维光子晶体的禁带特性。阐明了光子晶体禁带特性在光子晶体研究中的重要性；详细介绍了二维光子晶体能带求解的具体方法和步骤；研究了正方晶格和三角晶格这两种典型结构的禁带特性,仿真分析了其禁带随填充率、介质柱与背景折射率差等参量的变化规律。优化设计了基于光子晶体波导的波长分离器。简单介绍了光子晶体波导的概念和特点,分别研究了光子晶体直波导和弯曲波导的传输特性；提出了一种三端口的波长分离器,经仿真可以完成两个波长的分离；对三端口的波长分离器进行了优化,提出了一种四端口的波长分离器,相对之前提出的结构效率有了很大的提高,能有效地分离三个波长的入射光。