所谓的光子晶体结构就是在空间中，将介电质材料周期型排列而形成的结构。由于光子晶体材料具有的独特性能和潜在的巨大应用前景，近二十年来，光子晶体已经成为了一个发展迅速的科研新领域。受到周期结构的影响，电磁波的行为会呈现布洛赫波的传播形态。光子晶体最重要的特性是光子晶体中存在带隙。我们探讨了光子晶体带隙结构与光子晶体各参数的关系、光子晶体的点缺陷以及线缺陷等等物理特性。常用的分析方法包括平面波展开法、多重散射法、时域有限差分法和传递矩阵法等等。而本论文主要是以平而波展开法分析二维光子晶体各种结构的色散特性并用时域有限差分法模拟了光子晶体缺陷结构的场分布。　　 本论文的主要工作如下：　　 1、运用平面波展开法计算了在TE模式和TM模式下，二维正方晶格和三角晶格介质柱光子晶体的带隙特性。计算了在填充比固定的情况下，二维光子晶体带隙特性与介质柱介电常数的关系，发现光子晶体的带隙宽度不会随着介电常数的增大而一直增大，而是存在一个峰值。在固定介电常数的情况下，计算了二维光子晶体的全禁带特性。并通过改变光子晶体介质柱的介电常数和填充比，计算得出了二维介质光子晶体的最大禁带宽度。　　 2、运用平面波展开法计算了光子晶体点缺陷的带隙特性，发现如果在点缺陷处放置一个圆柱，并减小圆柱的半径，则有一条在光子晶体带隙以外的模式会通过上移或者下移的方式进入到带隙中，形成缺陷模式。而如果点缺陷的光子晶体壁的厚度增加，则会使得点缺陷中的缺陷模式越来越平坦。然后运用时域有限差分法模拟了点缺陷的场分布。　　 3、运用平面波展开法计算了光子晶体线缺陷的带隙特性，并找到了光子晶体线缺陷的缺陷模式，以及单模工作区间。发现随着线缺陷宽度加宽，单模工作区间会变小。随后用时域有限差分法模拟了光子晶体线缺陷的场分布，为光子晶体波导中模式竞争问题的解决提供了参考。