本文对梯度折射率光子晶体的亚波长聚焦特性进行了研究。该光子晶体是由硅和圆形空气孔构成的平行平板，通过改变空气孔的结构来实现折射率的梯度渐变。采用时域有限差分（finite-different time-domain，FDTD）算法对光子晶体的聚焦过程进行仿真分析。研究发现，适当地修正光程差可以大大地提高聚焦效果，同时焦距和中心空气孔的结构对聚焦效果也有影响。综合以上3种要素，最终设计出的梯度折射率光子晶体平板可实现较好的亚波长聚焦效果，其中在光子晶体外部1.45 λ处的光斑最佳，半宽值可达到0.3447 λ。为了提升应用性能，设计了一个动态的调焦系统。在该光子晶体中加入半导体制冷片来调节温度，通过改变温度可以实现1.1374 λ～2.6264 λ的焦点调谐，同时焦斑半宽均小于0.4 λ。

一维光子准晶已在亚波长、亚衍射聚焦及超分辨成像领域不断展现优越性。为丰富及拓展其聚焦特性的应用，本文提出了一种一维光子准晶平V透镜，并研究了材料厚度对其聚焦特性的影响。研究结果表明，该透镜可在第二能带较宽的波长范围内实现亚波长及亚衍射聚焦。本文研究结果将为一维光子准晶平V透镜的设计及应用提供参考。