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集成电路技术在过去几十年间获得了飞速发展，电子器件尺寸按摩尔定律不断缩小，目前实验室中晶体管的栅极长度已经达到了十几纳米。与之相比，光子器件的集成技术则要落后很多，光波导器件的横向尺寸通常可以达到微米量级，而纵向尺寸却保持在毫米到厘米量级，所以光波导器件具有“狭长”的典型结构特征。如何减小光波导器件的尺寸是高密度集成光路发展所面临的一个难题，并已成为当前国际范围内的一个研究热点。目前，光子晶体波导，高折射率差介质波导和表面等离子体波导被认为是有可能实现光波导器件微型化的关键技术，引起了研究学者们的广泛兴趣。 在本文中，基于一维光子晶体全方向反射特性，提出了一种新的光子晶体波导形式——柔性光子晶体波导。分别使用平面波展开方法和时域有限差分方法计算了该波导的色散特性和传输特性。数值计算结果表明，这种结构简单的柔性光子晶体波导，无需任何优化，就可以在仅为几个波长的弯曲曲率半径下实现任意角度弯曲，其柔性或者灵活程度犹如电子学中的电线一般。 通过对这种柔性光子晶体波导的横电导波模式和横磁导波模式的比较研究，发现工作于横电模式时，这种柔性光子晶体波导可以更为紧凑的方式实现任意角度弯曲。对于任意角度的波导拐角，横电模式柔性波导的弯曲曲率半径可以减少到两个波长以内，仅相当与横磁模式柔性波导弯曲曲率半径的27％。这一研究结果为将来实际应用中的工作模式选择提供了理论依据。 基于柔性光子晶体波导，提出了一种基本Y分支结构。将这种基本Y分支与柔性光子晶体波导相结合，可以构建具有任意分支角度的柔性光子晶体波导分支。数值模拟结果表明：在无需任何结构性优化的情况下，这种结构紧凑的柔性光子晶体波导分支可以在较宽频带范围内实现接近100%的全透射传输。 另外，使用平面波展开方法研究了光子晶体及通道型光子晶体波导带结构中，带边沿特殊色散特性所导致的折射率相位移调制增强效应；利用这种增强效应可以大幅度地缩短依靠相位移变化的光电子器件中的相位调制长度。该研究对相位调制型光电子器件的研究开发具有一定的指导意义。