摘要光子晶体是20世纪80年代末提出的新概念和新型人工微结构材料。典型结构的光子晶体是由不同介电常数的电介质周期排列而成,根据空间结构的不同,光子晶体可以分为一维光子晶体、二维光子晶体和三维光子晶体。由于光子晶体能够控制光在其中的传播,所以它的应用已经成为光电子领域的研究热点。本论文就是针对一维光子晶体传光特性及其对掺铒光纤放大器增益平坦改善的应用展开的研究。具体内容包括:介绍了电磁波在光子晶体中传输的模型,并采用传输矩阵法分析了构成光子晶体的材料与几何尺寸对其光学传输特性的影响,包括介质折射率的变化、周期数和入射光角度的变化对一维完整周期光子晶体的透射特性影响以及周期数、缺陷层厚度的变化对一维缺陷光子晶体的反射谱特性的影响。另外还结合实际,分析了一维光子晶体介质层厚度的无序度分别对一维完整周期光子晶体和一维缺陷光子晶体的影响。介绍了掺铒光纤放大器(EDFA)的发展及特点;分析了掺铒光纤放大器的增益放大原理,并在此基础上结合一维缺陷光子晶体的反射谱特性,提出了用一维缺陷光子晶体实现掺铒光纤放大器增益平坦化的方案。介绍了遗传算法的优化原理及其应用过程;结合一维缺陷光子晶体的反射谱特性建立了掺铒光纤放大器增益平坦化的数学模型;通过运行遗传算法得到一维光子晶体参数的值,由已得到的参数的具体数值进行了仿真实验。结果表明,在1530 nm-1560 nm范围内,掺铒光纤放大器的增益整体得到平坦且平坦效果明显。为了证明方案的普适性,在选取另外一条EDFA增益谱的前提下,运用相同方法同样达到了EDFA增益的平坦化。