在光波长领域，金属条载波导可以承载表面等离子体激元，因此金属可以在集成光学中用作光波导。此外，表面等离子体激元具有将电磁场能量聚集在很小空间范围的特性，可用于制作突破衍射极限的各种高效光学元器件。弯曲波导则被广泛应用于光子集成电路（photonic integrated circuits，PICs）与平面光波光路（planar lightwave circuits，PLCs）中。本文工作的主要内容是提出三种新型的数值计算方法，并配合完美匹配层（PML）边界条件分析研究金属条载波导及弯曲波导。　　 本文提出的数值方法包括直波导全矢量有限差分本征模分析法，三维全矢量有限差分束传播法，及弯曲波导全矢量频域有限差分泄漏模分析法（柱坐标系）。从Maxwell方程组出发，详细推导了上述三种数值方法的基本方程，然后进行全矢量有限差分。对第一种分析方法，自耦合项及交叉耦合项都采用了多项式拟合差分格式，能够解释电场法向分量在芯包分界处的不连续性；对第二种分析方法，自耦合项采用标准五点差分格式，交叉耦合项则采用一种新型的六点差分格式，纵向采用了改进的交替方向隐式法（ADI）差分格式，具有无条件稳定及计算精度高等优点；对第三种分析方法，根据Yee氏网格，采用中心差分格式直接离散柱坐标系下的麦克斯维方程组（两个旋度方程），所得模场可以很容易引入FDTD算法中。引入的PML边界条件，可以揭示弯曲波导的泄漏特性，并精确计算其纯弯曲损耗。　　 利用上述数值方法，分析了典型波导结构，与已有研究成果比较，验证文中提出的方法的有效性。深入分析了金属条载波导及弯曲波导的全矢量本征模，给出了其色散特性曲线及相应的模场分布，讨论了波导结构参数对模式特性的影响；设计并分析了一种基于条载金属波导的多模干涉型模式分离器，给出了相应的结构参数，为器件的研制奠定了基础。