通信技术的发展促使人们将目光转向了更具优势的光网络,但是目前的光网络中依然保有大量的光电转换器,网络的速度受到了很大的限制,必须替换网络中的电子部分,才能充分利用光的带宽优势。光缓存技术是实现光开关、光存储器等光器件的技术前提,利用这些器件实现的全光交换和光路由,是组成全光网络的关键技术,基于光子晶体慢光波导技术实现光缓存器的设计是目前研究的热点,其具有带宽大、体积小、可集成、室温运行等显著的优势。现阶段的研究中,设计出的慢光波导,被减慢的光速总伴随着较大的群速度色散,群速度色散的存在会引起信号波形出现畸变,无法被正确读取和识别。而使群速度色散降低的措施又会使带宽连带着降低,而且在实际应用中,还要求光子晶体光器件具备可重配置、开关控制、动态可调等功能。所以对波导慢光特性的优化和波导动态可控方面的研究具有重要的意义。本论文对光子晶体慢光波导的结构进行了设计,研究了特定结构慢光波导的禁带特性和慢光特性。研究主要包含以下内容:首先,介绍了光子晶体理论和能带、禁带等特性,分析了光子晶体的慢光原理和慢光性能参数,介绍光子晶体理论研究的几种主要方法,如平面波展开法、时域有限差分法等,最后介绍了研究中使用的数值仿真工具。第二,设计了一种六边形环散射元二维光子晶体结构,设计了一种圆形散射元二维光子晶体结构。对两种光子晶体的能带、禁带特性进行了研究。分别选取了一种结构参量和一种材料参量,通过调整参量的取值,研究光子晶体禁带位置和宽度的变化情况。研究结果可用于光子晶体光器件的开关控制和调谐功能的实现。第三,在六边形环散射元的光子晶体中引入线缺陷,设计慢光波导。对波导的慢光特性进行仿真,通过调整环内光流体折射率,确定能使慢光特性最优化的折射率值,再通过调整六边形内径和光流体环的内径,进一步优化慢光特性,最后调整第一行孔的平移距离,扩大了慢光的带宽范围,最终获得了带宽△n=92.9nm,群速度色散β2=4.86 ps2/mm的超大带宽超小色散的慢光。最后,在圆形散射元的光子晶体中引入缺陷,形成慢光波导,研究调整孔半径和孔折射率时,导模及慢光特性的变化规律。通过同时调整第一行孔的光流体折射率和第一行孔的半径,对慢光性能进行了优化。在不同的折射率和半径组合下,群折射率30到200的连续范围上,总能获得NDBP在0.320以上的高性能慢光。