光子技术，由于可用光代替电子作为信息的载体，正逐步代替电子而应用于通讯和信息处理系统。通过光子晶体即光子禁带材料，可以操纵微光束。为实现这种光子技术需要，本论文工作从三维光子晶体的光学集成与光子禁带的可调性出发有效地设计合成出了胶体晶体异质结构、三维可调光子晶体和梯度胶体光子晶体等三类光子晶体，它们具有可见光区或近红外光区的光子禁带。 首先，利用光刻胶图案化基底的润湿性差异和空间受限作用，发展了一种两步模板诱导的垂直沉积技术来制备蛋白石结构化的微光子晶体异质结构。蛋白石异质结构中微胶体晶体的形状和尺寸能够由图案化基底模板的表面拓扑结构方便地控制，可以制备得到获得宽度大于3～5μm微胶体晶体条纹单元。该异质结构展示了双频Bragg衍射，衍射波峰的位置由组成蛋白石的微球的粒径决定。 其次，通过利用胶体晶体和反转蛋白石技术，也制备得到了几类禁带可调的三维光子晶体。通过在二氧化硅蛋白石的孔隙中注入混合液体，并通过改变混合液体中各组分的体积分数，制备得到了禁带可调的胶体光子晶体。液体通常在液态和固态下的折光指数是不同的。在二氧化硅蛋白石的孔隙中注入液体，通过该液体的液固相转变进一步制备了温度响应的可逆可调胶体光子晶体。该光子晶体能用于光开关，其响应时间为秒级。 通过利用二氧化硅蛋白石作模板，用聚酯弹性体制备得到了通过应变对光子禁带进行可逆可调的聚合物光子晶体。由于聚酯弹性体具有很好的弹性，沿着该晶体的(111)面进行单轴或双轴拉伸和回弹能够改变(111)面间的晶格间距以及扭曲(111)面方向的晶格对称性，从而实现了对该聚合物光子晶体的禁带进行可逆调控。胶体晶体作模板也制备得到了具有反转蛋白石结构的金纳米粒子/聚苯乙烯金属介电纳米复合材料光子晶体。随着复合材料中金纳米粒子含量的增加，导致了该三维光子晶体的折光指数比的增加，进而引起纳米材复合材料光子晶体的禁带波峰发生红移。 制备了两种分别对禁带光强和波长进行调节的梯度光子晶体。通过胶体的垂直沉积技术，用具有该浓度梯度分布的胶体悬浮液制备得到了具有厚度梯度分布的梯度胶体光子晶体。梯度胶体晶体的厚度梯度导致了透射光中在禁带波峰处光强的梯度分布，该光强梯度随着梯度胶体晶体的厚度梯度的增加而增加。其次，将聚苯乙烯胶体晶体放置于温度梯度场中退火，也制备得到了具有晶格常数梯度分布的梯度胶体晶体。该梯度胶体晶体的晶格常数沿着温度梯度方向会逐渐变化，并从而导致该梯度胶体光子晶体的位置禁带波峰会依赖于该梯度晶体位置而可调。