光子晶体作为一种人工晶体，是由不同电磁参数材料的周期排列而构成的。当前，光子晶体在微波领域，如微波电路、微波功率放大器、天线、谐振腔、滤波器等方面得到广泛的应用。近年来，由磁性材料构成的磁性光子晶体引起了人们越来越多的关注。由于铁磁性材料具有磁导率受外加偏置磁场调制、旋磁各向异性、法拉弟旋光效应等电介质或金属材料通常不具备的电磁性质，应用磁性光子晶体可能制作出一些新型的磁控微波和光电子器件。本文通过理论分析、数值仿真和实验相结合，深入研究了磁性光子晶体的传输特性、能带结构以及外加偏置磁场对带隙性质的调节作用。　　 本文针对一维、二维的磁性光子晶体的带隙特性进行了分析和计算，并进行了相关的实验验证：　　 1.由负介电常数和负磁导率两种单负介质组成的，周期排列的一维层状光子晶体，合成材料在一定范围内形成等效介电常数或等效磁导率为负的单负特性，出现一个特有的不随晶格常数的变化而变化的零折射率带隙，这个带隙只与两种层状单负介质的厚度比有关，与绝对厚度无关，本文通过仿真结果验证零折射率带隙的存在。此外还发现在零折射率带隙两侧，折射率表现为一正一负的特性。　　 2.运用多重散射方法和有限元法，计算了由非色散各向同性磁性材料构成的二维磁性光子晶体的能带结构和传输特性，重点研究了波阻抗和折射率对光子带隙的中心频率和宽度的影响。结果表明波阻抗和折射率同时对光子带隙的宽度和中心频率产生影响。当磁性柱的折射率与背景材料的折射率相同时，波阻抗的周期变化主要影响光子带隙的宽度；当磁性柱的波阻抗与背景材料的波阻抗相同时，折射率的周期变化主要影响光子带隙的中心频率位置。　　 3.本文进一步研究了旋磁性磁性光子晶体带隙特性，并在实验上验证磁性光子晶体不仅有一般的，受晶格常数影响明显的Bragg散射带隙，还存在由于铁氧体的谐振造成的Mie散射带隙和自旋波带隙，这些带隙不随晶格常数的影响，位置仅与铁氧体材料自身特性有关，且受外加磁场调节比较明显。带宽与光子晶体中铁氧体的占空比有关。利用这一特性，磁性光子晶体在例如磁控开关、可调滤波器等方面有独特的应用价值。