光的调控技术一直是光学领域的一个研究重点。双面金属包覆介质波导结构可以实现直接的光耦合，将自由空间传播的光波能量耦合进入波导层中。选取各向异性介质作为结构中的波导层的介质时，可以利用在金属层外加电压等方法实现对各向异性介质折射率的控制，从而使泄露波导模产生改变，实现光的调控。本论文的研究工作是以双面金属包覆单轴晶体结构为研究对象，通过转移矩阵方法、有限差分频域方法和稳态位相法等数值计算的手段研究了该结构的结构和光学参数对其内传输的电磁场的影响，特别是经波导反射光场的偏振特性和古斯-汉欣位移性质。本论文的主要研究内容和结果如下：1、利用麦克斯韦方程组和物质方程推导得到了双面金属包覆单轴晶体波导结构的四阶转移矩阵，为利用转移矩阵方法对该结构的计算提供了一个理论基础。2、利用有限差分频域方法数值模拟了双面金属包覆单轴晶体波导结构中的电磁场分布特性，证明了其内传输的泄露波导模为杂化模。3、利用转移矩阵方法数值计算了耦合金属层厚度、光轴取向等结构与光学参数对反射率、位相差的影响。以双面金属包覆单轴晶体波导结构为基础设计了一种从线偏到圆偏的偏振转换器和线偏振90度旋转的偏振转换器。4、利用稳态位相法数值计算了双面金属包覆单轴晶体波导的古斯-汉欣位移，讨论了结构参数对古斯-汉欣位移的影响，为利用双面金属包覆单轴晶体波导的古斯-汉欣位移实现光调控、光开关等功能提供了有用参考。