光学微腔是指直径在5～500微米之间的光学介质谐振器。微腔因其独特的回音壁模式在非线性光学设备、消失波感应系统、高灵敏度传感器、低阀值激光器等方面得到很好的应用。不同形状的微腔有其独特的用途：椭球微腔会带来光学多路复用器、记忆设备等的进一步发展；圆环谐振腔可用于高阶滤波器的改良等等。当前引起广泛关注的左手材料是相对介电常数和相对磁导率同时为负的特殊材料，具有负折射性质，可用于制造高分辨率的透镜和集成光路中的光引导元件等。在众多的电磁场计算法方法中，时域有限差分法(Finite-DifferenceTime-DomainMethod：FDTD)是近年来发展很快的一种电磁场计算方法。FDTD可以用于解决不规则形状的研究对象，对于特殊性质材料的构造也有其独到之处。本文将FDTD应用在解决复杂形状的微型谐振腔消失波耦合增益和左手介质特殊性质问题上，主要包括以下几个方面的内容： 1利用二维FDTD，结合当前流行的PML吸收边界条件，编写程序对圆盘微腔、圆环微腔、跑道型微腔的回音壁模式(WGM)进行了模拟计算，得出其光强分布。研究了圆盘微腔、圆环微腔、跑道型微腔处于水、乙醇、三氯甲烷、橄榄油、苯、二硫化碳不同的增益介质环境中的消失波耦合增益情况，比较了圆盘和跑道型微腔的耦合效率和模体积比，对其品质因素Q进行计算，并与实验结果进行了比较。 2应用三维FDTD研究了椭球型谐振腔的长轴回音壁模式和短轴回音壁模式。当入射波沿椭球长轴方向入射时，形成与普通微球类似的回音壁模式；而当入射波从短轴方向入射时，椭球的光强分布与普通的回音壁模式是不同的，在包含短轴的一个截面上观测到增强效应。 3用Drude模型对左手介质平板聚焦特性进行模拟，可以明显地看到二次聚焦的现象，证明了左手介质中负折射现象的存在。以中空球为例分析了左手介质中波失和能流之间特殊的反向关系，证明了左手介质的逆Doppler效应和逆Cerenkov辐射。