本文第一章介绍了磁流体和光子晶体的基本概念。磁流体是由纳米级强磁性颗粒包覆表面活性剂均匀分散于某种载液中形成的稳定胶体体系,它既拥有固体磁性材料的磁学特性又有液体的流动性,因而具备一些独特的光学性质,如磁可调折射率、磁致双折射等。磁流体可调谐的性质可以制作一些新型的光学器件,如磁场传感器、可调谐光缓存器等。光子晶体器件利用带隙约束导光机制,具有传统器件所没有的特性,且器件尺寸很小,是未来集成光路元件的理想选择。光子晶体的理论研究方法有平面波展开法,时域有限差分法和有限元等。第二章介绍了光的电磁理论,同时也对平面波展开法、时域有限差分法和有限元法的基本思想作了介绍。第三章介绍了两种类型的光子晶体平板,详细讨论了线缺陷和点缺陷的情况。第四章提出了一种交替椭圆三角排列的光子晶体慢光波导。椭圆空气孔填充磁流体实现可调谐的慢光特性,并使用平面波展开法计算其慢光特性和用超低色散标准去评价性能。通过改变椭圆的长轴和短轴,得到了优化的结构。当磁场因子从0变化到1时,群折射率从13.70减少到13.31,归一化延迟带宽积从0.524增加到0.544。第五章提出了一种基于光子晶体耦合腔的磁场传感器。通过使用时域有限差分法研究其具体情况。研究发现,磁场传感灵敏度和半高全宽随填充数目的增加而增加,并定义了品质因数(figure of merit,FOM)综合评价系统的传感性能。