欣欣向荣的信息技术已经使人类的生活方式发生了巨变，一部手机已经能满足大多数生活需要，这都是半导体相关技术的飞速发展的结果。由于物理本质的原因，当集成电路的集成度到达阈值，作为承载者的电子产生的库仑力与热效应会带来一系列棘手的问题。相较而言，光子由于其特殊性，诸如飞快的传输速度、较小的相互作用力等，因此，将用光子替代电子作为信息载体在理论上具有可行性，受到研究人员的重视。光子晶体，能够像半导体引导电子一样引导光的传输。建立以光子晶体为基础的全光支柱产业是所有科学家们的梦想。　　光子准晶是准周期光子晶体，相比周期光子晶体，具有低阈值完全带隙、带隙方向不敏感、缺陷模更为丰富等优势，成为近年来科学家们的研究热点及集成光子器件的优秀候选对象，本论文基于多重光子准晶结构设计和研究低阈值纳米腔、窄带滤波器，具体内容如下:　　1.低阈值光子准晶微腔的设计，以解决准晶激光器的谐振腔模体积大，阈值需进一步降低的问题:(1)通过全息的方法设计了十二重准周期光子晶体，以硅为基质设计了纳米腔。计算传输谱线，以能带理论为依据，微调微腔的结构参数，提高汇聚能力，使其在平面方向上对光子的运动产生限制，提高品质因数，降低模体积，进而降低阈值。(2)为了衡量优化结果与腔的性能，使用以傅里叶变换为基础的分析理论衡量纳米腔的优劣。根据准晶体旋转对称的特征，对沿微腔长程取向序对称轴方向分布的谐振模式进行傅里叶变换，通过数学拟合等方法分析电磁波组分。这项工作为准晶纳米激光器的研究提供了一些抛砖引玉的作用。　　2.单通道窄带滤波器的设计，以解决光集成中滤波器滤波损耗高，带宽大，设计不灵活的问题:(1)在全息八重准晶结构基础上设计了单通窄带道滤波器。根据光子带隙理论分析结构的传输谱线，对滤波的结构参数进行优化，分析中心波长与3dB带宽的变化趋势，尽可能使得窄带宽的同时减低传输损耗。(2)改变介质材料的折射率，比较不同参数下的中心波长与3dB带宽的变化情况，发现透射峰在不增大滤波损耗和带宽的时候会发生明显的红移。(3)分析仿真结果，使用数学拟合的方法提出设计任意中心波长滤波器的通用经验公式，以期对其他基于本结构的滤波的设计有帮助。此外，由于滤波器中心波长的移动具有良好的线性度，这个波导型的滤波结构对传感器的设计也有一定的指导意义。