光子相对于电子具有传输速度快、能耗低、信息容量高、抗干扰能力强、能在自由空间中传输等优势。光子晶体是具有光子带隙的人造周期性电介质结构,因具有良好的控光能力而在全光功能器件上得以广泛的应用。全光二极管有着与电子二极管类似的单向传输功能,但全光二极管的传输速率、信噪比、抗干扰能力都远高于电子二极管。在全光通信中必然会用到交换机,它需要控制每个端口的信号通断,所以需要可控制多个输出端口自由开关的器件来实现这一功能,而全光可调分束器可满足这一需求。本文研究了基于克尔效应的光子晶体全光二极管和基于非线性谐振腔的三输出通道可调光子晶体分束器这两种功能器件,在未来的全光集成和全光通信中将具有一定的应用价值。基于克尔效应,我们设计了一种基于侧边耦合椭圆微腔的光子晶体全光二极管。所提出结构由一个W1型波导、一个非对称点缺陷、一个侧边耦合椭圆微腔以及一个反射柱所构成。泵浦光与信号光沿着W1型波导同向输入,通过改变泵浦光强达到单向传输的目的。所提出结构的工作波长为1550.47 nm,泵浦光工作波长为637.00nm。该结构所能达到最高前向传输透过率为-1.13 dB,最低反向截止透过率为-57.65 dB,所需响应时间为10 ps。基于非线性谐振腔和光束的自准直效应,我们设计了一种光子晶体分束器。所提出的器件由一个输入波导和三个连接到不同环形谐振腔的输出波导组成。三束泵浦光通过自准直效应在不同的谐振腔中传输,并且通过改变泵浦光的强度实现了八个输出状态。其工作波长为1629.57 nm,泵浦光波长为1240.00 nm。状态“开”和“关”之间的透射率对比度最大值可达124.0,最小值也达17.6。实现相应功能所需泵浦光强度最小约为0.162 W/μm2,最大值约为0.497 W/μm2。