光子晶体作为一种新型的人工材料,由于具有光子禁带的特点而受到了广泛的关注并且成为目前光通信领域的研究前沿。光子晶体的周期仅为波长的数量级,使得光子晶体器件具有体积超小、结构紧凑等特点。光子晶体波导是构建未来光子集成回路的重要部件之一,其是通过在完整光子晶体中引入线缺陷而形成。本论文研究了二维光子晶体波导及波导耦合器的特性,并基于不同的原理设计了三波长分束器,在光纤到户网络系统中具有重要的应用前景。首先,基于耦合模理论,分析了二光子晶体波导形成的耦合器的耦合特性。随后,将三个光子晶体单模波导平行邻近放置,构建三光子晶体波导耦合器,并视为多模波导耦合系统,根据自映像原理,获得了成输入场正像和镜像的数值条件。采用平面波展开法计算分析了二波导耦合器和三波导耦合器的色散特性,得出其具有相同的解耦合点,即解耦合频率保持不变。基于三波导耦合器和二波导耦合器具有相同的解耦合点,通过级联三波导耦合器和二波导耦合器设计了一种新型超微波导耦合型三波长分束器,实现了1310、1490和1550nm三个波长的分束。仅通过引入单个点缺陷,同时实现了三个波长高消光比输出。所设计的器件结构简单,体积小,总尺寸只有30μm×11μm。应用平面波展开法计算和研究了空气孔型光子晶体波导的色散特性。研究结果表明通过增大波导边缘空气孔的半径,波导基模的截止频率会向高频率方向移动。由于光子禁带的存在,频率大于截止频率的光波可以在波导中传输,而频率小于截止频率的光波则被禁止。因此,基于这些特性设计了一种超微光子晶体三波长分束器。有限时域差分法模拟计算发现,通过在器件中引入点缺陷,可以有效的控制光波的传输并提高三个波长的输出效率。所设计的器件体积超微,在光通信领域具有实际的应用价值。