本论文围绕光与一维光子晶体的相互作用，考虑光子晶体中含非线性、色散以及负折射率层时体系的光学特性。通过数值计算，主要完成了以下几方面的理论研究： 第二章，首先就δ函数模型的适用性进行了讨论，并对δ函数模型的不足之处进行了修正。其后，研究了含Kerr非线性的一维光子晶体中的类孤子模。通过匹配所有的边界条件，求解非线性的MPBGS波动方程，利用传输矩阵方法，导出局域模的精确表达式并进行数值求解；在线性近似下，MPBGS系统在线性势阱中仅出现分立的局域电磁模。 第三章，研究了非线性对场分布的影响。采用转移矩阵方法，对非线性层采用δ函数近似，研究Kerr非线性对一维光子晶体中场分布的影响。 第四章，就非线性光学材料的光学开关行为进行了探讨。研究光子晶体中含色散和非线性缺陷的双稳特性，对薄非线性介电层的介电函数采用了Kronin-Penneyδ函数模型，色散特性采用洛仑滋振子模型。 第五章，研究了多层体系含负折射率层的光学传输特性。通过传输矩阵方法，给出了体系透射率的一般表达式，并讨论了含负折射率层的四层结构在入射角大于临界角时的反常光子隧穿现象。