光子晶体由于其特殊的周期性结构的布拉格衍射而具有光子禁带的特性，从而可以对特定频率的光的传播进行调控，因此在新型光学器件方面具有广阔的应用前景。本论文主要研究了光子晶体作为布拉格反射镜面的应用以及光子晶体的禁带调控及其荧光开关。此外，研究了金属钌(II)配合物与DNA薄膜的相互作用。主要内容如下：　　 1.以光子晶体作为布拉格反射镜面实现荧光材料的固态荧光增强。通过共聚物乳胶微球的竖直沉积自组装，在玻璃基底上制备了具有不同光子禁带的蛋白石(Opal)型光子晶体，选择发射波长在光子禁带范围内的有机荧光染料，真空蒸镀于光子晶体表面。由于有机染料的发射波长在光子禁带范围内，当其受到激发时发射的荧光会被光子晶体沿禁带方向反射而不能透过光子晶体，因而有机染料在光晶表面的荧光要比无光晶结构的玻璃表面及铝膜表面明显的增强；另外，我们以Opal光子晶体为模板制备了SiO2反Opal光子晶体，在其表面旋涂红、绿、蓝三基色荧光粉，相应的光晶表面的荧光明显强于无光晶结构的玻璃表面的荧光。因此，光子晶体是一种有效的反射镜面，而且，光子晶体只对频率在光子禁带范围内的光具有强烈的反射作用，因而具有高度选择性，这为发展新型高效光电器件提供了新的思路。　　 2.在光子晶体孔隙中填充功能分子，通过外界条件刺激实现了光子禁带的调控及其荧光开关。在光子禁带中心位置为530 nm的SiO2反Opal光子晶体孔隙中填充螺吡喃衍生物。染料分子在紫外光照射下发生光异构化反应，从无色闭环的螺吡喃形式转变为有色的开环部花青形式，在可见光诱导下又可逆地转变到闭环形式。在不同的pH诱导下，螺吡喃衍生物发生类似于光诱导的反应。其分子聚集态发生变化导致折射率发生改变，因而光子禁带的反射强度发生相应的可逆变化；同时，根据螺吡喃衍生物在不同条件下的荧光发射波长不同，选择合适的反Opal光子晶体可以实现对荧光的开关调控。这在新型信息存储材料和器件、化学传感器的设计、制备等方面有着潜在的应用。　　 3.采用激光刻蚀的方法在硅烷化修饰的硅表面制备了微米图案，然后根据静电自组装原理组装了DNA薄膜，以一种新颖的双核金属钌(II)配合物与其作用，通过原子力显微镜、荧光共聚焦显微镜进行了表征，并通过紫外－可见吸收光谱、荧光发射光谱以及X-射线光电子能谱研究了钌(II)配合物与DNA薄膜的作用方式。结果表明，钌(II)配合物主要是以其主配体嵌入DNA的碱基对中与DNA发生作用的。