随着光纤通信网传输速度的飞速发展和不断提高，器件的速率瓶颈逐渐制约着光网络的发展，而慢光波导就是这样一种可以有效控制光波传输群速度的结构。由光子晶体形成的波导结构能在室温的环境下产生慢光，其内部存在的光子禁带和线缺陷结构可以得到较低的群速度，不过虽然能一定程度上改善慢光的质量，但其也带来了非常巨大的内部反射损耗。而由于一维周期性介质波导结构简单，易于加工且方便与其他器件集成，因此近几年成为了研究的热门。本文首先设计了一种非对称波导光栅结构并模拟其场分布图和计算能带色散曲线，从结果分析可以得出这种结构能在布里渊区边界处实现平坦的慢光，而对比并结合传统实现慢光的方法，进而又设计提出了另一种刻槽波导光栅慢光结构，使其实现慢光区域远离布里渊区边界，上下都不存在截止频率，能有效降低反射损耗，同时还能补偿慢光传播过程中的群速度色散并能增加带宽。具体实现上，利用平面波展开法和时域有限差分算法，设计并提出了这样两种波导光栅宽带低色散慢光器件，为探索微纳结构宽带慢光器件在全光信号处理、光计算、光学传感器以及非线性增强等方面提供坚实的理论基础。本文主要进行了以下两个方面的研究工作：(1)由全矢量平面波展开法结合时域有限差分算法(FDTD)，设计和优化了一种高性能的非对称波导光栅慢光结构，并根据波导光栅的结构特征和边界条件不同的特点，分别研究当各种结构参数(如光栅单元的周期、波导的宽度、波导的长度等)条件改变时，能带结构和慢光因子的内在规律，在进行优化设计之后得出该器件在630nm宽谱范围内，在布里渊区边界即在归一化波矢为0.4252/a处能够实现比较平坦的慢光。(2)通过研究工作波长为1.55m的慢光光栅器件为基础，并基于之前对非对称波导结构研究的一般性结论，应用多层光栅耦合分析方法和FDTD算法，创新提出了一种刻槽波导光栅结构，并采用高精度理论研究方案，从多个角度分别探讨慢光增强效果，源于横电场偏振光谐振的同时共存及作用，该结构可以在远离布里渊区范围内，实现比较平坦的慢光，即在归一化波矢为0.352/a时，可以实现慢光。