介电常数ε和磁导率μ是用于描述物质电磁性质的基本物理量，决定着电磁波在物质中的传输特性。在绝大多数各向同性的自然介质中，ε和μ的实部均取正值。有些自然介质，如金属和等离子体，对于频率低于其等离子频率的电磁波而言，其ε表现为负值，但在自然界中还没有发现磁导率为负的物质。1968年前苏联物理学家V G Veselago首次预言，当一种材料的ε与μ同时为负数时，电磁波将逆于波矢方向传播，并可表现出一些奇异的电磁特性。物理学家把这种材料称为负折射率材料，也称左手材料(Left-Handed-Material，简称LHM)。负折射率材料有很多奇异的电磁性质，可用于制作高密度近场光学存储设备，高分辨率透镜及集成电路中光引导原件等。 光学微形谐振腔是指直径约在几微米至几百微米之间的光学介电谐振腔，其介质通常采用SiO<,2>，类型有多边棱镜，微型圆柱，圆盘，圆环，球体等。近年来，人们对微球腔的研究日益增多，主要是因为光学微球腔具有的极高的品质因数和极小的模式体积。在大容量、超高速信息处理，低功率运转，高密度集成微型发光元件及开关元件等领域，光学微腔有着至关重要的作用，它可以把光高效地封闭在微小空间内，使能量在某些范围内高效集中，进而达到各种预期目的。目前微形谐振腔已经实际应用到很多方面，随着科学的发展它将有更广泛的应用。 在众多的电磁场计算方法中，时域有限差分法(Finite-Difference Time-Domain Method：FDTD)是近年来发展很快的一种电磁场计算方法。由于它的直接时域计算、节约储存空间和时间等特点，时域有限差分法被广泛地应用到电磁研究的多个领域。 为了进一步揭示负折射率材料折射机制及圆盘谐振腔在偶极子源激励下的电磁场分布，本文主要利用时域有限差分法研究他们各自的传输特性，主要包括以下几个方面的内容： 1、对于色散介质Debye、Drude、Lorentz模型，系统地介绍了三种模型相对介电常数的推导过程，并编写了色散媒质的FDTD模拟程序，给出了其相应结果。通过推导和举例，进一步揭示了各种模型在实际研究中的重要作用。 2、对负折射率材料中逆Cerenkov辐射、逆Snell定律和逆Goos-ttanchen位移进行推导，分析了负折射率材料中消逝波放大现象及“完美透镜”理论，用有损耗的Drude模型讨论了当前引起广泛关注的负折射率材料中模型的应用，利用FDTD对负折射率材料平板进行模拟，可以明显看到二次聚焦现象和在负折射率材料中波的逆向传播。 3、结合当前流行的：PML吸收边界条件，利用XFDTD专业软件对圆盘谐振微腔偶极子源不同模式激励进行模拟计算，得出其电磁场能量分布，并对不同的激励源模式所得到的圆盘谐振腔内部场强进行了比较。