电磁表面波是一种被束缚在介质分界面上的特殊电磁波,其中最著名的就是表面等离激元(Surface plasmon polaritons,SPPs)和Tamm等离激元(Tamm plasmon-polaritons,TPPs)。其中TPPs由于激发对偏振没有依赖性,损耗更低,不需要特定的色散补偿元件,制备要求相对较低等原因在微纳光学器件的设计中备受瞩目。本文基于金属-光子晶体界面Tamm等离激元,开展了无偏振依赖性、长传输距离波导的设计和研究。主要研究内容包括:首先研究了平面金属-光子晶体波导中TPPs的模式特性。使用传输矩阵法和有限元法,分别讨论了平面多层金属-介质结构、带状金属-平面多层介质结构和脊形金属-光子晶体结构中金属-光子晶体界面上TPPs的模式特性。结果表明,在1550nm处,不同偏振态下,三种波导结构中的TPPs模式特性参数(模式传播距离、归一化模式面积和品质因数)均优于SPPs。对于平面多层金属-介质波导结构,TPPs的传播距离可以达到1280μm,品质因数为3790,对于脊形金属-光子晶体波导结构,TPPs的传播距离可以达到1180μm,品质因数为2960。对于带状金属-平面多层波导结构,分析比较了不同阶次Tamm等离激元模式的模式特性,发现基模的有效折射率虚部小于高阶模,即基模的传输损耗小。其次研究了圆柱形金属-光子晶体波导中TPPs的模式特性。设计了两种波导结构,一种是金属为芯的圆柱形金属-光子晶体波导,另一种是高折射率介质为芯,金属为包层的圆柱形金属-光子晶体波导。结果表明,不同偏振态下,在两种结构中均可以激发TPPs,对于金属为芯的圆柱形金属-光子晶体波导,金属半径较小时,不同偏振态下的TPPs的传播距离均远大于SPPs,其中径向偏振光下的TPPs的传播距离可以达到3152μm,旋向偏振光的TPPs的传播距离可以达到1276μm。而对于金属为包层的圆柱形金属-光子晶体波导,径向偏振光下的TPPs的传播距离为123μm,旋向偏振光下的TPPs的传播距离为65μm。