THz波是指频率在(0.1—10) THz(波长为3000-30微米)范围内的电磁波。它在长波段与毫米波(亚毫米波)相邻，而在短波段与红外线相邻，太赫兹波在电磁波频谱中占有很特殊的位置。THz速调管作为一种新型的THz辐射源，它具有工作电压低、不需要磁场、能在常温下工作、通过阵列组合能实现功率合成和很宽的带宽等优点。 在THz速调管的设计中我们采用光子晶体谐振腔，因为与传统谐振腔相比，光子晶体谐振腔具有杂模抑制，易于采用高次模等优点。本文结合有关光子晶体的基本理论和算法，对光子晶体谐振腔进行了研究。通过对二维光子晶体谐振腔及其输出结构特性的分析，给出了影响光子晶体谐振腔特性的主要参数，并做了具体分析，同时与普通谐振腔作了比较。这些工作对以后有关光子晶体谐振腔和THz速调管的设计和研究具有一定的参考价值和指导意义。 本论文的主要工作如下： 一、光子晶体的理论分析。介绍了三种常用的计算光子晶体带隙结构的算法：平面波展开法、传输矩阵法和时域有限差分法；给出了光子晶体平面波展开法和时域有限差分法的详细理论推导，并用这些理论进行了光子带隙的计算，同时与用三维电磁场仿真软件模拟计算的结果进行了比较。 二、二维光子晶体谐振腔特性的分析。主要对二维圆柱光子晶体谐振腔的特性及其影响因素做了详细的仿真计算和分析，这些参数因素包括不同结构的影响；谐振腔中插入的杆半径以及杆间距的影响；插入杆的材料以及层数的影响等等。其中重点分析了这些参数对光子晶体谐振腔的频率、模式、Q值以及R/Q值的影响，并与普通谐振腔作了比较。 三、二维光子晶体谐振腔及其输出结构的分析和研究。利用CST MWS三维电磁场仿真软件对频率为300GHz，模式为TM310(圆柱谐振腔)和TM330(矩形谐振腔)的结构进行了详细的分析计算，并与普通谐振腔及输出结构进行了对比。