在光子学领域,光波调控主要是指通过电光、声光、磁光等效应调节控制光场的偏振、频率、空间分布以及色散变化。随着微纳技术的发展,利用微纳光子器件调控光波已成为可能,相关研究在全光互联、光通信、量子计算和量子通信等领域有极为重要的研究价值和实用意义。本论文分别以开放光子晶格和拓扑光子晶格为调控平台,结合量子力学、拓扑物理学与固体物理学理论,系统研究了非厄米作用及拓扑性质对光波的空间分布和色散的调控机理,旨在探索实现光波调控的新理论,形成新的方法。具体研究内容如下:第一章介绍了非厄米光子学和拓扑光子学的基本概念,描述了光波在两类体系中相应的典型现象。第二章以三层光子晶格为平台,研究了采用宇称-时间(parity-time)微扰法构建非厄米光子晶格的规律,解析求解了主波导体系的有效哈密顿量,计算了体系的色散关系,探索了体系的模式分布规律,重点分析了该体系对光波的传输行为调控机制,发现了非对称局域现象。研究结果为全光开关的设计提供了一种新的思路。第三章首先理论研究了通过结构设计调控光子晶格厄米性的规律,进而基于量子力学与固体物理学理论构建了该体系动力学方程,解析求解了体系的色散关系和光脉冲群速度分布函数。结合数值模拟,分析了厄米性可调的光子晶格中光波群速度调控的机制及光场空间分布的调控机理,发现了群速度加快、减慢交替变化的现象和高斯型光波空间传输动态局域的现象。研究结果为光脉冲的时空调控提供了全新的思路,在光通信和传感等领域具有潜在的应用价值。第四章构建了一种全新结构的准一维光子晶格体系。基于拓扑光子学和量子力学知识,研究分析了拓扑保护边缘态成立的条件,发现了对称性破缺条件下准一维系统中也能实现非对称近零模式的现象。研究结果丰富了拓扑光子学的内涵,在未来量子计算领域具有潜在的应用价值。第五章是本论文的总结和展望部分,主要总结了作者在硕士研究生阶段的主要工作内容,凝练了工作的创新点,继而展望了未来的工作计划。