光波的离散化传输,作为空间光调控的重要手段之一,主要通过弱波导的陷获和近临波导间倏逝波耦合的共同作用而实现。大量离散光学体系,诸如光栅和光子晶体等,由于在器件集成方面的卓越表现,被广泛用来实现离散光调控,在光通信、光互连、光子学器件和光子集成等方面极具研究价值和应用前景。实际情况下,考虑到体系的边界,对光学系统边缘态的研究一直是光传输调控的关键课题之一。以往的光学边缘态研究主要集中在理想的对称耦合光学系统中,即临近波导之间的能量交换是对称的。然而在现实中,大量光学系统存在临近波导间能量的非对称耦合现象,但是相关研究却少见诸报端。本文以非对称耦合光子晶格为研究平台,结合耦合模理论、布洛赫定理等理论,系统研究了光波在体内和边界处的传输现象,重点关注了有限大体系的拓扑边缘态和能带反转现象,旨在揭示非对称耦合光学系统光传输的调控规律,为未来设计新型光子学器件提供理论和实验指导。具体研究内容如下:第一章介绍了光子晶格的基本概念和光波边缘态研究的进展,以及非对称耦合光子晶格的概念和非对称耦合光子晶格中光传输研究的进展。第二章,首先利用微扰理论构建了非对称耦合光子晶格物理模型。其次,基于耦合模理论和量子力学知识,解析求解了体系的哈密顿量和色散关系;结合拓扑物理学,研究了该系统拓扑性质,分析了拓扑边缘态的存在条件,首次发现了非厄密光子晶格中存在缠绕数未定义态的等分光模式。最后,通过仿真模拟深入研究了高斯光在拓扑条件下的边缘态传输和拓扑未定义态下的等分光传输现象;并利用缺陷法证实了拓扑态与拓扑未定义态的鲁棒性。本研究为调控光波传输,实现新型光子学分光器件的设计提供了一种全新的实现方式,有望在新型激光器和光子集成器件方面有所应用。第三章,首先在准一维菱形晶格中通过引入相位非对称的耦合作用产生光子的有效磁场。接着,解析研究了体系的色散分布函数,分析发现体系存在能带反转现象。进一步研究发现,通过调控层内和层间耦合系数κi和相位因子Φ可实现光波的边缘态局域振荡和体态的分叉光传输等现象。本研究丰富了厄密光子学的物理内涵,为利用厄密光子学体系调控光传输提供了的新思路,在光通讯方面有着重要意义。第四章为本论文的总结与展望。首先,总结了研究生阶段的主要工作成果和创新点;其次,基于现有工作展望了未来可能的探究方向。