最近几年广为关注的近红外二维平板光子晶体器件不仅降低了微纳加工的技术难度，还容易实现光学元件的平面集成，在未来光通讯领域有着潜在的应用前景。本文利用时域有限差分法(FDTD)从理论上进行设计，以SOI为基底，用聚焦离子束(FIB)微加工仪器和湿法腐蚀制备了桥式近红外二维平板光子晶体器件。通过远场光学探测系统和具有亚波长光学分辨率的近场光学显微镜(SNOM)探测系统，较为详细的研究了它们的光学性质。　　 本文首先研究了FIB微加工系统对光子晶体元件光学性能的影响，提出了低温液态退火后处理工艺。研究结果表明：工作于第二个带隙的十二重光子准晶波导的光学性质对几何结构参数的变化非常敏感，它能有效反映出低温液态退火对器件性能的改善——即有效去除表面无定型态硅和镓离子的污染，并有效恢复受损硅原子品格。　　 其次，利用SNOM探测了多模W3光子晶体波导中某些固定波长处的光场分布，然后利用三维平面波展开法计算了它的色散关系和光场分布，通过本征模叠加原理，得到了与实验基本吻合的结果。　　 然后，利用FDTD从理论上优化了光子晶体耦合腔波导(CROW)，并从实验上得到了与设计基本吻合的结果。研究发现：适当改变CROW中某些空气孔的半径，可以显著提高它的光学传输效率。笔者认为这主要是由于减小了CROW中镜面反射效应引起的损耗以及W1输入波导与CROW之间折射率失配引起的损耗。　　 最后，用SNOM对上述优化CROW的近场光学性质进行了研究。由于严重的界面反射和辐射损耗，第一阶偶模的传输效率总是很低。当第一阶偶模与第二阶奇模共存时，奇模随着群速度的增加逐步占主导地位，光学透过率也随之增加。