基于磁光材料光子晶体的光子单向边界模及相关非互易器件,是近年来光子晶体研究领域出现的一个崭新的研究方向。磁光光子晶体在外界磁场的作用下产生旋电或旋磁各向异性,破坏了光子晶体系统的时间反演对称性,可以支持边界模式的单向传播。本论文在前人研究的基础上进一步深入研究光子晶体单向电磁边界模的物理性质。到目前为止,大多数研究致力于介质柱排列在空气中的光子晶体结构,在介质中打空气孔的结构很少受到关注,而该结构却在边界的切割方式上具有更大的灵活性。本论文采用在钇铁石榴石(YIG)材料中打三角晶格周期排列的空气孔的二维光子晶体来研究单向边界模式与光子晶体边界形状之间的关系。研究发现YIG光子晶体与空气之间的交界面可能产生单向或双向传播模式,甚至没有模式,这与其截断的边界形状密切相关。此外,数值仿真了微波段YIG旋磁光子晶体的边界模式的传输过程,证实了单向边界模的物理现象。最后,本论文设计了一种基于锑化铟(InSb)材料工作在太赫兹波段的支持单向边界模式的旋电光子晶体结构,并分析了这种太赫兹单向边界模的传输特性。