光子晶体是一种介电常数不同的材料在空间上按一定周期排列而成的结构,具有“光子禁带”和“光子局域”特征。目前基于光子晶体的特征己能够制备出多种光学器件,如光子晶体光纤、光子晶体波分复用／解复用器、光子晶体滤波器、光子晶体开关和光子晶体偏振光分束器等元件。光子晶体偏振光分束器是光通信中的重要器件,它能够将两两相互正交的电磁波偏振模式分开并沿不同的方向传播。目前关于光子晶体偏振光分束器的研究主要基于光子晶体的自准直效应、定向耦合效应、光子禁带等特性而展开的。本论文的主要研究内容：1、基于偏振模式不同的光波在二维光子晶体中的传播特性不同,设计出一个支路半径相同的Y型二维光子晶体偏振光分束器。通过时域有限差分法对该分束器进行数值计算与模拟分析,结果表明：该分束器能够实现TE模和TM模平行、高效分束；当波长为1.55μm的高斯脉冲入射时,TE模透射率可达97%,TM模透射率可达93.5%,且该结构尺寸仅有6.3μm×6.8μm。2、基于不同结构的光子晶体具有不同的禁带范围和缺陷实现光子局域的特性,设计了一种波导拐角处含缺陷的光子晶体高效偏振光分束器。通过平面波展开法与时域有限差分法进行数值计算与模拟分析表明,该偏振光分束器能够实现电磁波的分束。对比光子晶体拐角处引入缺陷和未引入缺陷的光子晶体偏振光分束器的透射率可知,在光子晶体波导拐角处引入缺陷能够提高偏振光分束器的透射率,当波长为1.5μm-1.58μm范围内电磁波入射到引入缺陷的光子晶体偏振光分束器时,TE模和TM模的透射率均高于92%；尤其是波长为1.55μm的电磁波入射时,TE模透射率可达95.5%,TM模透射率可达99%,且尺寸仅为10μm×11.5μm。这些特性使其具有良好的应用前景。