光子晶体这一新兴的材料研究领域，因其具备光子局域及光子禁带等特征，使得传统的光物理过程在光子晶体中产生新的现象与特点，在光电领域方面较传统材料更具有巨大的潜力。研究光子带隙对于光物理过程的调制作用，对于基础理论研究和拓展实际应用都具有重要的意义。本文拟从理论和实验两方面研究光子带隙对于光物理过程，包括自发辐射和能量传递过程的调制作用。主要内容及创新点包括：基于光子带隙模型和自发辐射理论，探讨了光子带隙调制自发辐射过程，重点讨论了光子带隙对光子态密度分布的调制。从全量子理论和动力学统计角度对光子带隙调制下的能量传递过程进行分析，建立光子带隙调制能量传递过程的理论模型，基于模型通过Monte-Carlo方法模拟给体的衰减曲线，讨论了光子带隙在能量传递中的调制影响。为后面的实验工作提供了指导和依据。通过自组装方法和溶胶-凝胶法制备了结构完整有序度高的共掺杂稀土离子反蛋白石光子晶体，通过稳态荧光发射光谱和给体荧光寿命两种途径对光子带隙的调制作用进行了研究。实验中制备了TiO2:Tb3+,Eu3+和SiO2:Tb3+,Eu3+两种基质的反蛋白石光子晶体，证明了当光子带隙中心频率与给体的自发辐射频率相重合时，能量传递过程得到增强，表现为给体发射减弱而受体发射增强。同时首次结合模拟结果，通过实验在共掺杂稀土离子间证明了光子带隙增强能量传递使得给体荧光寿命显著缩短。建立了基于连续频移光子带隙研究带隙对自发辐射调制作用的研究方法，并通过反蛋白石光子晶体在蒸发过程中的连续频移，配合时间采集检测通道的表征方法，获得了光子带隙连续频移过程中自发辐射强度变化，对光子带隙边缘不同位置处的态密度及调制作用进行了讨论。研制出了一种新型温度可调带隙光子晶体，通过温度改变有效折射率实现了对光子带隙的调节。与已有方法相比，能够在较为宽泛的范围内实现光子带隙连续可调，同时调节手段简易，响应灵敏。同时制备了掺杂Tb3+的可调带隙光子晶体样品，调节光子带隙使得自发辐射发光峰与短波带边重合于不同位置，研究自发辐射频率与光子带隙处于不同相对位置δ时，自发辐射受到的调制作用。