1987年，Yablonovitch提出介电常数呈周期性分布的材料可以改变在其中传播的光子的行为，并称这种材料为光子晶体。光子晶体中的光子与一般晶体（电子晶体）中的电子相似，都有能带结构，都会因为有杂质和缺陷态的存在而存在局域态。由于光子晶体能够控制光在其中的传播，所以它的应用十分广泛，目前光子晶体已成为世界研究领域的重要课题之一。本论文就是针对一维光子晶体及其应用展开深入研究。 在理论工作中，研究了时域有限差分法理论，利用时域有限差分法建立了研究一维光子晶体能带结构的模型。采用该方法研究了一维光子晶体及一维光子晶体超晶格的能带结构。计算了一维光子晶体及一维光子晶体超晶格的透射（反射）谱。设计了一种新型的一维光子晶体光限幅器和光开关，通过数值分析验证了其可行性。 在实验工作中，研究了一维光子晶体的能带结构，得到了带隙宽度随介质层数、介质折射率、中心波长变化的关系曲线。制作了一维光子晶体结构的微腔和一维光子晶体超晶格结构的微腔，研究了由此组成的微腔的反射、透射特性。实验结果表明，光子晶体结构的微腔可以达到很高的反射率，且膜层的牢固性以及在空气中的稳定性也较好。