全光信息处理器件已成为全光信息网络的关键所在,光子晶体以其对光子的独特控制、体积和质量小、结构设计灵活等优点,为全光信息处理器件的设计和发展提供更多的可能。本论文通过将分形结构引入一维光子晶体的设计中,设计出三种新结构的分形光子晶体,使用传输矩阵法分别仿真分析其特性。同时,讨论了光子晶体在滤波器方向的应用,详细分析制作工艺误差对光子晶体滤波器的影响,并提出了消除方法。主要包括以下几部分内容：首先,概述了光子晶体材料的产生和发展,介绍了光子晶体的特性,制备方法,应用和理论仿真方法,主要介绍和推导了传输矩阵法。同时,介绍了分形理论的产生和发展,分形的概念、特性和应用。其次,将分形结构引入到光子晶体的设计中,设计出三种新结构的分形光子晶体,对每种结构进行了详细仿真分析,总结出分形结构的引入给光子晶体带来的新特性和规律。再次,讨论了一种准分形结构光子晶体在光滤波器的应用,详细分析了随机层厚微扰的引入对此结构光子晶体滤波器性能的影响,得出此结构光子晶体滤波器的随机层厚误差容限为0.01nm。最后,讨论了含缺陷的光子晶体滤波器的特性,分析随机层厚误差对滤波器滤波通带影响的同时,加入随机入射光角度误差的影响。并提出在缺陷层使用具有电光效应的聚合物材料时,采用电光调制可消除随机层厚误差和入射光角度误差对滤波器的影响。