近年来各种金属氧化物光子晶体的光捕获结构效应引起了人们的关注,尤其是TiO2光子晶体,由于其无毒,廉价,良好的电子传输性能及近紫外光的强吸收等优点,被广泛应用于太阳能电池,光催化,光信号增强传感器等领域。然而,目前人们在设计、制备满足特定应用需求的高品质TiO2光子晶体方面,仍然面临着诸多难题,譬如,在可见-近红外波段内对光子带隙位置的精确调控,以及对异质结构光子晶体的结构的调控等。本学位论文,针对上述问题,尝试利用简便可控的电化学阳极氧化工艺,可控制备不同结构的二氧化钛光子晶体,并尝试将其应用于光催化和表面增强拉曼散射。笔者系统总结了本人在攻读硕士学位期间以“脉冲阳极氧化法调控TiO2纳米管光子晶体光子带隙及其光学性能增强应用研究”为题所开展的研究工作,主要内容可分为以下三个方面:（1）采用具有电压补偿机制的程控阳极氧化电压波形设计,成功制备出较高品质的TiO2纳米管光子晶体薄膜,有效地解决了在传统制备过程中,氧化电流经一段时间后出现衰减而导致光子晶体周期结构不均匀的问题,并显著提高了光子带隙的品质。实验结果表明,通过对关键工艺参数的调节,可实现在可见-近红外波段内对光子晶体的带隙位置的精确调控。（2）成功制备了TiO2纳米管异质结构光子晶体（HPCs）,并尝试将罗丹明B（RhB）引入其孔壁中,形成RhB/HPCs复合结构,从而系统研究了该结构的光催化特性。测试结果表明,当异质结构光子晶体的光子带隙的蓝边和红边同时与罗丹明B溶液的吸收峰匹配时,其光催化性能得到了的增强。从实验研究中证实了,拥有多个不同带隙的异质结构光子晶体对光催化降解污染物的性能更优,经过三个小时的反应RhB的去除率达到83.2%。（3）通过阳极氧化电压波形中反向电压时间的调节制备了Ti3+自掺杂TiO2光子晶体,之后通过真空蒸镀的方法在表面沉积均匀的Ag纳米颗粒,最终获得了表面嵌Ag纳米颗粒的复合Ti3+自掺杂TiO2光子晶体。测试发现,样品可以实现对罗丹明B拉曼信号的显著放大。而当光子带隙红边与入射激光波长相匹配,相比与Ag颗粒复合TiO2纳米管阵列膜,其表面增强拉曼散射信号增强近8倍。