近年来,超短光脉冲在光学技术中的广泛应用已经要求器件在传播超短光脉冲时失真和衰减都很小,研究发现光子晶体中较平的带能够很好地实现这个功能。目前,获得较平杂质带大致有三种方法:基于杂质带的光子晶体、光子晶体异质结、基于布拉格反射镜的光子晶体。本文利用转移矩阵方法对基于杂质带的光子晶体矩形波形滤波器的实现进行了详细研究,除了可选择不同折射率的材料外,还可通过调整光子晶体本身的结构参数来实现,具有可选择范围广的特点。文章对较平杂质带的形成机制还做了具体的理论分析和解释,通过数值计算光子晶体原子耦合成光子晶体分子的过程,研究发现光子晶体原子的线宽与光子晶体分子线宽是决定较平杂质带形成的重要考虑参数,文章对杂质带的形成给出了清晰的物理图像。最后将环形谐振腔邻近放置在光子晶体直波导两侧构成环形谐振器,用平面波展开法及时域有限差分法,数值分析了该系统中光的传播行为。基于此结构,以三、四通道为例设计了大角度超微多路光分束器,仅仅通过改变环形谐振腔中耦合介质柱的半径,其物理的本质是使光场发生了重新分布,最终实现输出能量的均分或者自由分配。在同样保证多路和高传输效率的条件下,该结构与常规波导定向耦合型分束器相比,还可实现光束的大角度分离。