1. 研究目的与意义
光子器件具有能量损耗小，效率和信息量大等特点。为了使二十一世纪真正成为光子时代，就必须找到一种像半导体材料控制电子行为一样的新型的控制光子行为的材料，而光子晶体是最有希望实现这一目的的材料。由于在光子晶体中介电函数的不连续，导致电场分布的不连续性，从而影响了几乎已提出的所有理论算法的效率，光子晶体的许多应用都是基于光子晶体禁带效应。应用理论模拟分析、寻求最大禁带光子晶体结构，一直是光子晶体理论研究的重点。研究光子晶体禁带与单个周期单元散射特性的关系，运用平面波展开法研究具有各种类型缺陷的二维光子晶体的光波传播特性，并得出了光子晶体因具有光子带系而具有的一些特殊性质。在具有点缺陷的光子晶体中，处于禁带内的某一频率的光波被局域在点缺陷内。在线缺陷构成波导的光子晶体中，处于禁带内的光波被局域在线缺陷内，并沿着线缺陷构成的波导传输，甚至是直角拐弯波导也有着很好的传输性能。
2. 国内外研究现状分析
光子晶体的发展历史虽然很短，但却引起了学术界广大科学研究人员的关注，它的独特魅力不但吸引了半导体器件物理，光学，而且还有纳米技术和材料科学领域的科学家，许多研究人员对光子晶体的理论研究和实际应用做了大量的研究。
由于其特殊的性质，光子晶体已经引起了广泛的关注。光子晶体的概念最早由Yablonovitch和John于1987年提出，他们讨论了周期介电结构对光传播行为的影响。这一概念提出后，众多研究者纷纷表示惊奇并追随其后，紧接着，光子晶体的许多应用已被证明。国外许多国家都在研究光子晶体。由于研究光子晶体耗时非常长，范围广，因此，各方面都取得了显着成效。从1987年光子晶体提出直到20世纪90年代初期这一期间科学家门的研究主要集中在光子晶体禁带的理论计算和微波波段光子晶体的实验研究方面。不久后有关红外波段，可见光波段，微纳米尺寸光子晶体的研究逐步进行，这为光子晶体在光学器件和计算机中的应用奠定了基础。
3. 研究的基本内容与计划
1.准备工作：阅读相关材料，了解研究课题的相关基本知识（2017.2.8-2017.3.4）； 2.分析研究阶段：进行仿真研究，结合自己所掌握的知识，对比国内外相关研究，提出自己的方案和想法（2017.3.5-2017.4.30）； 3.撰写毕业论文阶段：根据笔记和手稿整理并撰写论文（2017.5.1-2017.5.22）； 4.交审毕业论文、答辩阶段：提交论文，审核，准备答辩（2017.5.23-2017.6.20）。
4. 研究创新点
通过研究二维光子晶体禁带与单个周期单元散射特性的关系，再运用平面波展开法研究具有各种类型缺陷的二维光子晶体的光波传播特性，并得出了光子晶体因具有光子带系而具有的一些特殊性质。
