电光调制器是光网络中的重要部件之一,在光通信、光计算、光互连和光信息处理系统中有着广泛的应用。光子晶体是一种波长数量级的周期性介电材料,基于光子晶体的光子晶体波导具有低损耗的光传输特性,同时具有体积小、易于集成的特性。基于光子晶体的电光调制器可以满足未来光网络对电光调制器体积小、易集成和低功耗等特性要求。因此,研究基于光子晶体的电光调制器的性能及应用设计具有十分重要的意义。本文主要对基于光子晶体的马赫曾德尔干涉仪(MZI)电光调制器的性能与其设计应用进行研究,主要的工作和结论包含以下几个方面：首先,分析了铌酸锂电光调制器的电光调制理论,结合光子晶体的慢光调制性质,以及国际中相关理论的应用,推导了基于铌酸锂光子晶体的电光调制的理论,为铌酸锂电光调制器的设计及性能分析奠定了理论基础。其次,研究了作为调制器重要组成部分的分束器-合波器。研究了基于硅基光子晶体Y型结构和弯曲波导的分束器-合波器的特性,通过将光子晶体Y型结构和弯曲波导集成,设计了一种高效宽带宽的分束器-合波器。.仿真分析了Y型结构和弯曲波导拐角处空气孔对Y型结构和弯曲波导性能,并仿真分析了基于Y型结构和弯曲波导的分束器-合波器的性能。仿真结果表明,该设计的分束器-合波器可以同时实现在1498.2nm到1601.5nm光通信波长范围内分波和合波的功能,其分波和合波效率分别可以达到4.0%和85%。最后,研究了基于铌酸锂光子晶体慢光的MZI电光调制器特性。利用铌酸锂材料的电光调效应,结合光子晶体波导理论,通过将光子晶体分束器、耦合波导、慢光波导、合波器集成在一起,设计了一种完全基于光子晶体的较小驱动电压、高调制带宽的微纳尺寸MZI电光调制器模型,这种电光调制器可应用于以1550nm为中心的22.3nm的光通信波段中。仿真分析了该电光调制器的性能,分析结果表明,该调制器可以覆盖以1550nm为中心的22.3nm的通信波段,调制带宽可以达到100GHz,驱动电压仅有0.66V,而整体尺寸只有91.59,umn该调制器模型可以适应现代信息技术、通信网络和光集成互连系统的发展需求,具有传输速度快、调制带宽高和处理速度快等特性,且易于高度集成互连。本论文研究工作及结果对光子晶体电光调制器件的设计及应用提供了新的方法和思路,也为光子晶体高度集成芯片设计与应用提供了重要的理论依据和参考价值。