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在半导体材料的基础上，电子信息技术飞速发展。但电子间的相互影响制约着集成芯片的集成度和性能，使电子信息技术最终走向物理极限。以光子代替电子作为信息的载体，发展光子计算和光子通信是未来通信的必然选择。光子晶体是一种被称为“光学半导体”的新型光学材料，由波长尺寸的不同介质材料在空间周期排列而成。类似于半导体晶格对电子的调制作用，光子晶体对电磁波进行调制，从而具有光子带隙。光子带隙使光子晶体可以实现对光子的控制。
超材料是另一类周期人工微结构，其单元尺寸远小于电磁波的波长。这种亚波长结构单元等效为天然材料中的原子，通过对结构单元形状、尺寸的精确控制，可实现天然材料中不存在的电磁现象。超材料的特异性能，大大扩展了光学材料的选择范围。
把超材料引入光子晶体中，可以设计和制造出含超材料的光子晶体。含超材料的光子晶体具有特殊的光子带隙。不同于普通材料光子晶体中的布拉格带隙，含超材料光子晶体特殊光子带隙拥有优异的性能，在超材料和光子晶体这两大研究热点中引起人们的特别关注。由于目前超材料是由金属微结构制作，对电磁波存在较大吸收。吸收对含超材料光子晶体特殊带隙的影响是一个亟待研究的问题，在国内外引起的关注却很少。本论文主要针对含超材料一维光子晶体特殊带隙内的吸收特性展开系统全面的研究，主要研究内容有:
(1)研究普通正折射率材料和负折射率超材料组成的一维光子晶体零平均折射率特殊带隙内的吸收特性。发现当负折射率超材料的损耗大小一定时，其电、磁损耗比对零平均折射率带隙内的吸收特性影响很大，而晶格尺寸、介质厚度比等参数基本上不影响零平均折射率带隙内的吸收特性。
(2)研究负介电常数材料和负磁导率超材料组成的一维光子晶体零有效相位特殊带隙内的吸收特性。发现零有效相位带隙内的吸收特性与零平均折射率带隙类似:当组成材料的损耗大小一定时，电、磁损耗比对零平均折射率带隙内的吸收特性有显著的影响。零有效相位带隙内的吸收特性随晶格尺寸和介质厚度的变化则比较缓慢。
(3)研究含超材料一维光子晶体异质结构吸收的单向性。由于异质结构中光场分布的单向性，光子晶体异质结构的吸收也应该表现出单向性，研究表明，含超材料光子晶体异质结构可以存在明显的单向吸收峰。另外异质结构也可以为控制含超材料光子晶体的吸收提供一种设计思路。