光子晶体特殊的光学结构,使其能对光波进行调制。如果其光学禁带处于可见光波段,可以实现对可见光的调制,而若制备禁带位于红外波段的光子晶体,则可以实现对红外波段的光的调制。与以往利用其结构色实现检测和传感不同,本论文着力于制备红外波段的光子晶体,拓宽光子晶体的应用范围。红外光子晶体应用的前提条件就是微米级组装单元的制备以及红外光子晶体的组装制备,因此本文以这两方面为重点来开展实验和研究。本文首先合成了一系列各粒径的微米PS、SiO₂微球。研究了微米PS微球制备过程中单体、分散剂PVP、引发剂AIBN的量以及反应时间等变量的研究和控制,成功合成出了一系列单分散的微米级聚苯乙烯微球。通过种子法、控制滴速法、有机硅烷水解法、PS微球包覆法等方法,制备了单分散的微米尺寸的SiO₂微球,并在每一种制备方法中,对其制备条件进行了摸索和研究。接着,我们制备了一系列PS二维、三维红外光子晶体结构以及纤维素、二氧化钛、二氧化锡红外光子晶体结构。对于PS三维光子晶体的制备,PS的质量浓度为0.2%、自组装温度为60℃、组装时间3⁴天为最佳的制备条件。对于纤维素红外光子晶体膜的制备,玻片覆盖渗透法是最合适的填充方式,60℃下干燥是最合适的干燥条件。制备的甲基纤维素光子晶体膜,孔径会有200³00nm左右的收缩,而羧甲基纤维素膜的孔径则相对不会收缩。对于溶胶-凝胶法填充二氧化钛、二氧化锡膜,同样需要采取玻片覆盖渗透法才能够保持模板的完整性,另外,二氧化钛、二氧化锡光子晶体膜,相对去除PS模板前,孔径也有200nm左右的收缩。此外,我们制备了二氧化硅二维、三维光子晶体,并制备了禁带位于红外探测器波段的二氧化硅光子晶体材料。对于三维二氧化硅光子晶体的制备,采取垂直沉积法,对于1.5μm以下的SiO₂微球的自组装,采取分散剂乙醇、温度60℃或分散剂丙酮、温度40℃作为制备条件最为合适。对于更大粒径的SiO₂微球的自组装,则可采取乙醇/二溴甲烷的混合溶剂作为分散剂。对于二维二氧化硅光子晶体的制备,对微球进行疏水处理,并采取分散剂氯仿/乙醇的比例为2:1时,制备质量最好。另外,采用高浓度NaBH₄对微球进行处理,可以简单制备咖啡环形的二维二氧化硅光子晶体结构。最后选取1.5μm和4.3μm的SiO₂微球作为光子晶体的组装单元,成功制备了禁带位于2.8³.5μm,8.0¹0.0μm的SiO₂光子晶体材料,该材料可改变目标相应波段的红外辐射特征。