光子晶体是近年来出现的一种新的光学材料。它以光子禁带的存在为主要特征，是由不同折射率的介质周期性排列而成的人工结构，具有能够抑制自发辐射和控制光传输等特性，在光通讯、微波通讯、集成光学等领域有重要的应用前景。　　 近几年来，光子晶体已成为国内外的研究热点之一。　　 本论文的主要内容如下：　　 1、系统的阐述了光子晶体的概念、特性、理论研究方法、应用、制备方法。　　 2、从电磁波理论出发，推导了光在实介电和复介电光子晶体中传播的传输矩阵公式。　　 3、讨论了实介电和复介电一维光子晶体带隙及影响因素。光学厚度对一维三元光子晶体的绝对带宽和相对带宽都有很大的影响。当在介质中掺入激活杂质时，光子带隙边缘就会出现较强的受激辐射放大。同时，光子晶体的周期数和介电常量的虚部大小都会影响光子晶体的受激辐射。　　 4、研究了中间含缺陷的一维三元光子晶体和两端含缺陷的一维二元光子晶体的带隙及其应用。中间含缺陷的一维光子晶体的禁带中出现两透射峰，两端含缺陷的一维二元光子晶体多处出现透射峰。缺陷层复介电常量的虚部对透射峰的透射率影响很大。当缺陷层复介电常量的虚部为正时，都表现为对透射峰的吸收；而当缺陷层复介电常量的虚部为负时，都表现为对透射峰先增益然后吸收。从而为光子晶体同时实现双通道滤波器或多通道滤波器和放大器提供理论依据。　　 5、研究了复介电子一维二元双周期光子晶体和一维二元与三元双周期光子晶体的带隙特性及其应用。一维二元双周期光子晶体的光子带隙结构中在两光子晶体带隙交叠处具有很明显的两共振透射峰，而双周期一维二元和三元光子晶体的光子带隙结构具有宽禁带的特点并出现了多个共振透射峰。当组成双周期光子晶体的一种介质为复介电且其虚部为负时，共振透射模式都出现了较强的增益。而当组成双周期光子晶体的一种介质的复介电虚部为正时，都表现为对共振透射模式的吸收。这一结果为光子晶体同时实现双通道或多通道超窄带滤波器和光放大微器件提供了理论基础。