随着信息技术的不断发展,磁光材料由于其自身电磁参数特异性,而使其具有特殊的电磁特性,在电磁波的控制,信息的存储,超分辨率成像,电磁隐身,隔离器等方面受到越来越多关注。论文从磁光材料的电磁参数的色散特性出发,研究了一维和二维多层复合磁光材料的TM和TE模式激发下电磁波传播特性,分析了在外磁场作用下,复合磁光多层材料的单边态传播特性,主要研究内容如下:(1)构建了TM模激发下以回旋介质和普通介质构成的3层复合结构的非互异性电磁传播特性。运用传输矩阵理论推导出韩由各向异性的回旋介质的透射和反射系数。理论分析在两侧回旋介质加载静态相反方向的静磁场,3层结构的时间对称被打破。数值分析了电磁波非互异性传播收到外加静磁场的大小,入射角的大小和中间普通介质厚度的影响。(2)设计了一个有两个非对称多层结构构成的非互异性传播的结构,结构包含了色散性的磁光介质。运用各向异性的传输矩阵理论推导出其透射系数。数值分析了在两非对称结构的界面存在非互异性的表面波(Optical Tamm states(OTSs)),正是这种在禁带区域的非互异表面波导致波的遂穿效应,产生非互异性传播。数值分析表明这种非互异的表面波受到介质层的厚度,入射角度和外加静磁场的影响。(3)基于非对称多层结构构成的非互异性传播的结构,设计了含缺陷的非对称多层非互异性传播的结构。同样在当两侧结构加载相反方向的静磁场时,含缺陷的非对称多层结构的界面出现非互异性的表面波(OTSs)。在非互异性OTSs表面波的作用下,结构同样出现了单向传播。这种非互异性的特征同样受到缺陷层的厚度,入射角和外加静磁场的影响。(4)研究了TE模式激发下的电磁波在非对称一维光子晶体中的非互易性传播得特性。利用传输矩阵法,获得了TE模式的电磁波的透射和反射系数,在此基础上数值模拟TE模式的电磁波在非对称一维光子晶体中的透射系数。结果表明在其光子禁带中出现了两个非互易性的透射峰。在结构中非互易性传播的电磁频率随入射波的角度的增大而出现蓝移,同时频率间距增大,互异性增强;此外在结构中的回旋介质的回旋磁导率是结构非互易性的基本决定因数之一,随着回旋磁导率的减小,非互易性频率出现红移,同时非互易性频率间距减小,非互易性减弱。(5)构造了用磁光材料和普通介质的复合二维光子晶体结构,研究了其电磁传播特性。运用平面波展开法分析超胞的能带结构,可知在两个复合结构的禁带区域出现单边态的导播模式,这是不同于一般传播模式的波,而是在两个复合光子晶体的界面出现的边界模式波。这种特殊的边界模式受到外加静磁场的影响,不同的外加静磁场方向决定了边界态传播方向。通过在普通介质构成的光子晶体中加载空气缺陷,获得传播波,通过外加磁场的不同方向,获得传播波在边界模式下的不同传播方向。