针对蛇形圆波导变换器尺寸大和带宽窄的不足，提出了变周期蛇形圆波导模式变换器，以实现TE01到TE11模式的高效率转换。根据耦合波方程，编制了优化计算程序，对工作于30.5 GHz、半径为16 mm的变周期以及传统蛇形变换器几何结构分别进行了优化计算，得到了可实现最高模式变换效率的几何参量。计算结果表明：传统结构变换器最优长度长达1 056.97 mm,转换效率98.1%，90%以上转换带宽也仅为33%；变周期变换器最优长度为769.53 mm，转换效率为99.3%，90%以上转换带宽为5.9%。变周期结构相对于传统结构的模式变换器具有尺寸小和带宽宽的明显优势。测试表明所提出的模式变换器具有良好的模式变换性能。

研究了几种两端有慢变周期结构的光子晶体的能带特性.研究发现,通过在普通光子晶体两端添加适当的慢变周期结构,可以使光子晶体的光子禁带区向短波区或向长波区扩展,也可以同时向短波和长波两个区域扩展,与普通结构的光子晶体的光子禁带宽度相比,可以获得400%以上的禁带区宽度的拓展.