光子晶体是具有光子带隙的新型光学材料。由于其崭新的性能，所以有着广阔的应用前景，很有可能成为未来信息时代的关键材料。根据介质的周期性的空间取向，把光子晶体分为一维、二维和三维光子晶体。由于二维光子晶体有其独特的性能，并且在制备上较为容易，所以本文主要将二维光子晶体作为研究对象。关于光子晶体材料的选取，目前研究最多的是半导体材料硅、锗等，但是过渡金属氧化物有很多优良特性，使得其很适合制备高性能光子晶体，如具有较低的光吸收和相对高的折射系数等特性。二维光子晶体的一个重要应用就是光子晶体光纤。与传统光纤相比，光子晶体光纤具有结构设计灵活的特点，因此拥有了优越的特性，受到了广泛关注。　　本文从理论上研究了二维过渡金属氧化物光子晶体的带隙特性和缺陷特性，并对其在光纤方面的应用作了模拟计算，具有一定的指导意义。　　首先，通过平面波展开法和时域有限差分法对二维过渡金属氧化物光子晶体的全带隙进行了研究，选择CoO、CuO和ZnO作为介质柱材料，研究了介电常数、晶格结构和填充比的改变对光子晶体全带隙的影响。结果表明二维CoO光子晶体的带隙性能更优越。　　其次，在二维CoO光子晶体中分别引入点缺陷和线缺陷，对其能带结构进行初步的研究，结果表明缺陷的引入使得禁带中会出现品质因子非常高的缺陷态，具有很大的态密度，可以增强光子晶体中原子的自发辐射。　　最后，提出将CoO作为空芯带隙型光子晶体光纤的基质材料，分析光纤的包层空气孔间距、空气填充率、基质折射率对光纤带隙的影响。其结果可运用于带隙型光子晶体光纤的传输带宽的设计，同时还可用于设计光滤波器等光信号处理器件。　　本文的研究成果对光子晶体在光纤方面的进一步研究和应用有重要的参考价值。