光子晶体作为一种人工带隙材料开始于上世纪80年代末，其在科学和应用领域中得到了越来越多的研究，光子晶体禁带、缺陷和表面模使光子晶体的应用范围更加广阔。其中一维光子晶体作为一种最简单的光子晶体形式，因其制备也相对简单，而且本身也拥有很多重要的性质，受到了很多关注。本篇论文的研究集中在一维光子晶体(正文中也叫做介质光学多层膜)的表面模产生的特殊效应，主要做了以下工作：　　 1.一维光子晶体与金属薄膜构成结构在光子晶体带隙中产生异常透射现象，分析了异常透射的形成原因，是由于在金属-介质多层膜界面产生了表面模。并利用一维光子晶体的结构容易制得以及光子晶体的性质容易调节的优势，可以调节介质多层膜参数，以在带隙不同位置形成透射峰，以及形成两个表面模耦合产生的双透射峰。这种结构也为表面模的实现提供了一种方便的方式，不需要使用棱镜、光栅等进行耦合。如果将这种表面模的应用加以推广，还可用于亚波长完美成像以及亚波长光刻。　　 2.激光器尺寸越来越向更小型化发展，一方面是由于科学与应用的需要，对小型化的需求是希望能够将激光器直接集成在设备中，并且希望能够提高直接将光集成密度，另一方面更小型化的激光器有利于进一步降低阈值，提高自发辐射效率，降低能耗，所以能将电磁场局域在亚波长尺度的金属表面等离激元被加以应用，和半导体纳米线结合，实现亚波长尺度的局域模式，但是由于表面等离激元存在很大的Ohmic损耗，导致模式的传播距离很小并且需要很高增益，不利于降低阈值，所以不能直接将金属与纳米线接触；有实验小组提出在纳米线与金属之间加一层低介电常数的介质薄膜，可以将场束缚在这层介质薄膜中，实现亚波长局域的同时，也能降低损耗。则提出了用介质光学多层膜取代金属，利用多层膜带隙中等效介电常数为负的特点，也能实现模式的局域，并能使损耗降更小，综合考虑模式的局域因子和传播长度之后，得出的结论是这种介质多层膜衬底的半导体纳米线结构更容易实现低阈值的亚波长纳米线激光器。