光子晶体因其特殊的周期结构和对光的调控作用而在新型高效光学器件方面呈现广泛的应用前景。本文研究了光子晶体对染料固体发光的调控作用，并发展了基于光子晶体的高效能量传递体系和DNA检测方法，主要研究内容如下：　　 1、染料掺杂光子晶体固体薄膜的制备、光学特性的表征及其应用。　　 (1)将染料分子罗丹明B与单分散聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)乳胶微球共沉积制备了染料掺杂的光子晶体薄膜，发现染料发光性质和光子晶体带隙密切相关。当光子晶体的带隙与染料荧光光谱相重叠时，光子晶体带隙为调制自发辐射提供了良好的谐振腔。随着激发光强度增大，光子晶体内染料发光强度呈非线性增加，发光峰明显变窄。该结果为进一步设计制备聚合物光子晶体低阈值激光器等提供了基础。　　 (2)将低浓度的染料分子罗丹明6G掺杂在具有不同光子带隙的光子晶体中，制备得到了发光分布和强度可控的固体发光薄膜。将该发光薄膜的光子晶体结构优化，利用光子带边荧光增强，结合普通蓝光发光二极管，制备得到了一种高效白光光源。其中光子晶体内染料发光的强度提高10.3倍，光源总发光强度提高了2.36倍，光源色度CIE为(0.33，0.38)，与纯白光(0.33，0.33)高度匹配。　　 (3)利用强激光激发聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)乳胶球制备的胶体晶体膜，发现光子晶体薄膜在360-700 nm波长范围内有很强的发光，薄膜的发光特性可以通过光子晶体带隙调控。并且研究发现当光子带隙为504 nm时，光子晶体薄膜在纳秒激光的激发下能够发出明亮的白光，为制备无掺杂的高效发光材料提供了的新的启示。　　 2.将光子晶体引入到以纳米银薄膜为能量传递介质的荧光给体八羟基喹啉铝和荧光受体罗丹明6G的能量传递体系中。与普通的平面结构相比，优化的光子晶体结构使发光强度提高10.6倍。光子带隙对特定波长的光具有高效反射功能，促进了光的定向传播；同时光子晶体与金属薄膜形成微谐振腔大大增强了给体的发光强度。另外光子晶体将二维周期结构复制到整个能量传递体系中，增强了金属薄膜的等离子的耦合能力，同时减小了荧光在固体薄膜中由于光波导和光散射所引起的能量损失。　　 3.利用光子晶体对光的局域化作用，抑制给体发光能量损耗，提高了荧光分子间的荧光共振能量传递效率。提出了一种基于光子晶体的高灵敏DNA检测方法，灵敏度达到13.5 fM(飞摩尔)，比普通荧光标记法的灵敏度提高了一个数量级，同时实现了常温下一个碱基对不匹配的识别。　　 4.利用静电吸引和氢键作用在单分散的聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)乳胶微球表面修饰响应性聚酰胺-胺纳米粒子，制备了具有pH响应性的核壳结构的乳胶微球。然后将修饰后的乳胶微球制备成三维光子晶体薄膜，发现随着环境酸性增强，聚酰胺-胺纳米粒子质子化程度提高，纳米粒子体积膨胀，光子晶体晶格常数增大，光子带隙发生红移。响应性纳米粒子与光子晶体的结合赋予了光子晶体智能响应性能，为化学/生物传感器的制备提供了新的途径。