近些年来，人们利用由特殊的人工微结构单元组成的亚波长微结构获得了许多有趣的光学现象，例如超透镜(superlens)，负折射现象(negative refraction)，光学非互易衍射(nonrecprocal diffraction)，隐形斗篷(invisible cloaking)等等,而这些现象利用常规材料是很难实现的。另外，光学非互易效应由于其广泛的应用而成为了很受欢迎的研究课题之一。鉴于许多新型的非互易机制及现象可以满足芯片上的应用，以及由于超材料和光子晶体的快速发展，光学微纳结构中的非互易效应已经被科学家们研究阐述了十多年。由磁光材料组成的人工共振单元产生的非互易性一直被频繁地应用。　　本论文的主要内容是研究单列周期性钇铁石榴石柱对于光的散射现象。我做了以下研究工作，包括理论分析和仿真模拟：　　(1)通过研究各种磁光材料和查阅一系列相关文献以后，我们决定使用钇铁石榴石作为我们仿真模拟的模型材料。钇铁石榴石是一种典型的并且容易得到的亚铁磁性石榴石材料，能够传递近红外光，单晶在1100~5000纳米波段内是透明的，而且在可见及红外波段具有很好的磁光性能，可用来制作环形器、磁光开关和磁光隔离器等磁光器件。另外，由这种材料组成的圆柱可以在微波频段支持光子状态。　　(2)类似于原子中的电子状态的塞曼效应，我们分析了磁光柱中光子状态的劈裂现象。理论分析得出光子系统中的类塞曼效应可能与光的角动量有关系。通过在光子系统中利用边界条件求解麦克斯韦方程组得出类塞曼劈裂的条件。并通过软件(COMSOL Multiphysics)仿真模拟了发生劈裂后的电场强度分布，验证了这种关系。　　(3)研究分析了单列钇铁石榴石柱对于光的非互易性散射。首先展示了由于光子角动量状态的类塞曼劈裂效应，单个柱中激发了一种非零的旋转的偶极动量。所以当以相反角度入射时，阵列中每个磁光柱中激发的偶极模式是不同的。透射系数和反射系数依赖于入射角度的符号，导致了非互易现象的发生。我们还可以通过改变静磁场的大小来调控这种光学非互易性。　　(4)中心对称共振器中的光学本征态就是带有量子化的轨道角动量的光子角动量状态。如果我们将光子角动量状态的简并解除，就可以获得光学非互易现象。我们全面研究了单列周期性磁光材料柱对于光波的各个级次的衍射情况，发现只有非零级透射和反射是非互易的，而零级衍射是互易的。通过数值模拟并分析各衍射级的电场分布和能流分布，解释了光子角动量状态在非互易效应中的重要性。我们还发现了一些有趣的现象，如无色散的全方位非互易衍射以及与高拓扑核数对应的光子角动量状态有关的尖刺等。