在信息社会日益发展的今天，随着人们对各种业务需求的增加，光通信在信息社会中发挥着越来越重要的作用。密集波分复用(DWDM)技术的发展和成熟，使得光通信正向超高速、大容量的方向发展。然而，DWDM技术的进步主要依赖光器件的进步，光通信网络方面的技术与光器件方面的发展是相辅相成的。因此开发研究新型光器件材料已成为开发下一代网络基础设施的重要课题之一。 近年来，以负折射介质(NegativeRefractiveIndexMedium，NIM)为代表的新型人工电磁介质引起人们越来越广泛的关注。负折射介质指的是介电常数ε和磁导率μ同时为负的介质，这个概念最初是由苏联物理学家V.G.Veselago于1967年提出的。当介质的折射率小于零时，光在常规材料(正折射率介质)和负折射率介质的界面发生了负折射，即折射光线与入射光线在界面法线的同侧。负折射率介质改变了光波传播的传统图像，并且在负折射率介质中，光波传播的方向(即波矢方向)与能量传播的方向相反，同时电场、磁场与波矢满足左手规则，因此也被称为“左手介质”(Left-HandedMaterial，LHM)。 光子晶体最基本的特征是具有光子禁带(PhotonicBandGap,PBG)，落在禁带中的电磁波是禁止传播的。光子晶体另一个重要特性就是缺陷态的存在，这一特性决定了光子晶体有着广泛的应用潜力，特别是在光通信领域。在组成光子晶体的材料中加入负折射率介质，将使光子晶体的禁带和缺陷模特性发生新的变化，利用这些新性质，可研制新型光器件。本文研究含负折射率材料二维光子晶体的禁带和缺陷模特性。首先利用平面波法(PWM)对负折射材料的二维光子晶体的完全带隙进行深入的研究，并且对三角形、四边形、蜂窝型三种结构光子晶体所产生的完全带隙进行了比较。利用PWM方法，研究了含负折射材料的四边形结构二维光子晶体中心介质柱半径变化时，带隙的变化情况，然后研究了含负折射材料四边形结构的二维光子晶体多点缺陷的缺陷模特性。最后，讨论了这种光子晶体在多波长光子晶体激光器中的应用。