中文摘要：

特异材料（metamaterial）和光子晶体这两类新型的人工复合材料，能实现天然材料所不具备的"超常"物理性质，在电磁波成像、光波导及滤波器设计等方面具有广阔的应用前景。本项目将两种人工周期性材料结合起来，探讨含特异材料的光子晶体的特殊物理性质和机理，主要开展了三方面的工作（1）分析了单负（介电常数或磁导率两者之一为负）材料构造的一维光子晶体中的零有效位相带隙的缺陷模的性质，探讨了缺陷模合并，全向缺陷模等特殊现象；（2）研究了含单负材料或双负材料的一维准周期分形结构的波传输特性，结果显示该结构可用于设计多通道滤波器，且透射通道频率可单独调节；（3）分析了含特异材料的一维光子晶体的零平均折射率带隙、零有效位相带隙内的反射波的相移特性。这些特殊带隙范围内的电磁波相位特性可用于设计光子晶体宽带波片等相关器件。通过本项目研究，发现并澄清了特异材料的掺入对光子晶体的带隙、缺陷模等基本性质的影响，并由此设计出具有特定用途的光子晶体器件的结构模型，对拓展光子晶体的应用前景有着重要的意义。