光子晶体,是一种周期性分布的人工电介质材料,具有光子局域、光子禁带和抑制光子自发辐射的特点。准周期性光子晶体,作为光子晶体家族的分支,由于其具有丰富的谱线特性,成为当今的研究热点。本文基于准周期性光子晶体的特点与优势,提出了基于一维准周期性光子晶体的设计与性能研究。论文的主要研究内容如下:(1)引入了两种新型的准周期性光子晶体结构,分别是通过符号函数调制折射率分布的准周期性光子晶体,和由两个周期性光子晶体进行逻辑组合构成的准周期性光子晶体。对于由符号函数调制的准周期性光子晶体,其禁带可以被任意的设计,并且每一个禁带在光谱中都相互独立。对于由逻辑组合构成的光子晶体,分析其折射率分布函数的傅里叶频谱及反射光谱,可以观察到宽带的光学响应。(2)基于由符号函数调制的准周期性光子晶体禁带可以预先设计的特性,我们提出了本征波长可预设的多模光学Tamm态(OTS)。分析该光子晶体的折射率分布和傅里叶频谱,可以发现其禁带与傅里叶频谱中的峰值位置相对应。通过在光子晶体的表面覆盖一层金属,在每一个禁带中都激发得到了OTS。不仅如此,在金属和光子准晶结构中加入微腔后,我们在单个禁带中观测了到多模的OTS。相比于传统的金属-光子晶体结构,在引入准周期性和光学腔之后,形成了多种模式的OTS,为基于光学Tamm态的器件研究引入了更多的自由度和方法。(3)非厄米体系中的宇称时间对称(PT对称)结构,是近年来物理学的研究热点。研究表明,在宇称时间对称结构中,入射的电磁波在光谱的例外点(Exceptional Point,EP)处可以产生单向无反射的现象。基于此,通过在由逻辑组合形成的准周期性光子晶体中引入PT对称,我们在该结构中发现了由多个EP点共同作用导致的宽带近零反射的现象。在EP点处,场强在结构中呈偶函数分布,并且发生了相位的跃变。以上的结构,为深入研究宽带吸收和宽带的隐身提供了新的思路。