1、非互易光子器件作為光子系統(tǒng)中不可缺少的匹配元件，包括光隔離器、光環(huán)行器和光二極管等，可以實現(xiàn)光信號的定向傳播和調控。在將光子系統(tǒng)不斷小型化，集成化的過程中，對各個光處理功能器件的小型化勢在必行。在這樣的前提下，可集成片上的微納尺度非互易光子器件的研究顯得尤為重要。
　　本文利用時間反演對稱性破缺機制，分析了非互易光傳輸行為的產生機理，并設計了幾類結構簡單的非互易光子器件結構。同時，對非互易光子行為的結構，材料等參數(shù)進行了深入研究。

2、
　　本論文的完成受到了教育部科學技術研究重大項目培育基金和國家自然科學基金的資助。具體的研究內容如下：
　　1.磁光光子晶體中單向波導的電磁傳輸特性研究
　　1)利用磁光光子晶體設計出了單向的光子晶體波導。在該波導內特定頻率的電磁波只能沿某一特定方向傳播，而反向傳播被抑制。
　　2)基于磁光光子晶體帶結構分析，指出該單向性電磁模式源于磁光光子晶體中因外磁場所引入的獨特帶隙結構。
　　3)討論了電磁波耦合進

3、入單向波導的奇異耦合特性。
　　2.磁光介質磁疇壁處單向邊界模研究
　　1)利用磁光介質引入的時間反演對稱破缺機制，提出在磁疇壁處存在的一種單向性邊界電磁模式，并深入討論了其存在條件，產生原因和電磁隔離的一些特性。
　　2)而后基于這一單向電磁模式，提出了一種結構簡單，且具有寬頻特性的電磁隔離器件結構，并且分析了此結構的隔離特性。
　　3.基于非互易微環(huán)諧振腔的光信號隔離研究
　　1)基于磁疇壁處的單向性邊

4、界電磁模式，構建了含有磁疇壁的非互易波導結構，并計算了此非互易波導的正、反向傳輸模式的色散關系。2)基于此非互易波導提出并討論了一種非互易微環(huán)諧振腔結構。數(shù)值結果表明，此非互易微環(huán)諧振腔可以在可見光頻段實現(xiàn)高于20dB的光信號隔離。
　　4.高透過率大角度波導彎折結構的研究
　　1)基于磁疇壁處的單向性邊界電磁模式，在微波頻段提出具有非互易傳輸特性的波導結構。
　　2)并著重分析了利用此非互易波導進行高透過率波導彎折的

5、可行性。通過在磁疇壁彎折處添加圓角過渡，實現(xiàn)了大角度的高透過率波導彎折。數(shù)值仿真結果表明此波導彎折結構具有寬頻的高透過特性、彎折結構緊湊、保持電磁模式分布的最小畸變三個顯著特點。
　　5.非互易超常光學透過現(xiàn)象研究
　　1)提出一種雙層光柵結構，在近紅外頻段實現(xiàn)了非互易的超常光學透過現(xiàn)象。
　　2)進一步分析了這一結構的超常光學透過非互易性與入射光角度和磁光介質層厚度均有關。當入射角度為27°，對應磁光介質層厚度為29