光缓存技术在光分组交换网络中起着重要作用,它既可以为光路由控制提供可调的缓存时间,同时还能够解决端口竞争的问题,决定了网络节点信息处理及存储性能。已报道的光缓存器的时延通常利用光纤或波导延时线调节,但延时调节精度较低,时延带宽乘积受限,难以满足高速光网络的时钟对准精度和带宽要求。本论文在研究非互易硅基波导的缓存机理的基础上,研究了平面波导和矩形波导结构的非互易硅基磁光波导的非互易色散关系及时延特性,提出了磁光非互易硅基矩形波导和微环阵列耦合Sagnac环的两种光缓存单元,不仅能突破时延带宽极限,而且能实现高精度延时。因此,本论文选题具有重要的理论意义和应用价值。取得的主要创新性成果如下:（1）利用介电常数张量和磁导率张量分别描述旋电半导体和旋磁半导体材料的磁光特性,进而研究非互易硅基磁光平面波导和C波段矩形波导（旋电材料）的色散方程,得到了单向传输带宽、色散和时延特性与波导结构参数的关系,以及在外加磁场作用下表面磁等离子体激元（SMPs）非互易传输特性。结果表明,矩形波导的慢光效应优于平面波导,矩形波导侧面包层材料为金属银时慢光效应最显著,群速度vg最小可以达到2.8×10-3c,在C波段波导宽度工艺容差可达93.5nm。实验研究了铽镓石榴石晶体（TGG）在光通信波段的磁光非互易特性,通过实验测量的费尔德系数得到TGG介电常数张量非互易参量?2=1.2?10-6?0。（2）提出了一种基于磁光材料的非互易硅基矩形波导的光缓存单元,通过控制输出端透过率（透射式）或调控磁场（反射式）两种方案实现光缓存单元的读写控制。根据信号光在缓存单元中的演化结果,透射式读出法的缓存时间为2.12 ps,时延带宽乘积达666.3;反射式读出法的缓存时间为7.15 ps,时延带宽乘积可达2247.2。（3）提出了一种基于非互易磁光微环阵列耦合Sagnac环的光缓存单元,其中一个环的波导局部覆盖相变材料,通过相变材料的晶态/非晶态的切换可实现光缓存单元的读写。研究1×n微环阵列耦合直波导和1×3微环阵列耦合Sagnac环的传输方程,分别得到了基于GST或GSST两种相变材料的光缓存单元在写入和读出状态的透射谱、反射谱、相位和群时延。信号光在1×3微环阵列耦合Sagnac环的缓存单元中的有效缓存时间可达119.94 ps,两种相变材料的缓存单元时延带宽乘积分别为16.56和10.73。缓存单元中微环波导宽度的工艺容差可达±30 nm。