由介质构成的三维周期性结构具有光子带隙特性,金属／介质构成的二维周期性结构能够被激发形成表面等离激元模式,这些特性可以用于生物、化学传感。本文提出在光纤的端面用自组装方法制备蛋白石(Opal)、反Opal和复合三维光子晶体,形成三维光子晶体传感应用的平台,进一步研究有潜力形成微结构光纤传感器。将这一设计推广到二维周期性结构,用自组装法在光纤端面和侧表面制备单层微球阵列和单层复合微球阵列,通过对微球阵列的形貌修改和沉积金属薄层,在光纤端面和侧表面能够形成多种形貌的亚微米尺度的二维周期性金属/介质结构,这种方法简便,可靠,成本低,可规模化生产。本文还研究在毛细管内壁制备高质量的空心圆柱形反Opal光子晶体,为制备反Opal光子晶体光波导提供一种可行方案。研究用溶胶凝胶协同自组装法制备单层复合微球有序阵列,并采用反应离子刻蚀等技术改变微球阵列的形貌,得到多种形貌的二维周期性结构；研究了结构参数和Ag膜厚度对二维周期性结构反射光谱的影响,实验测试了几种二维周期性结构的反射光谱与入射光角度和偏振之间的关系；研究岛型二维周期性介质/金属复合结构用于液体折射率测量和用作SERS基底的特性。研究用垂直沉积法和溶胶凝胶协同自组装法在光纤端面制备Opal、反Opal光子晶体和复合光子晶体的实验装置和参数,设计采用了两种光纤结构：光纤束和光纤-毛细管结构,实现光纤端面高质量多种周期尺寸的三维光子晶体沉积；表征了实验样品的微观形貌,测试了样品的反射光谱,分析光纤端面光子晶体的厚度对反射光谱的影响,测试分析光纤束中光子晶体薄膜的反射光谱的分布特性；实验测试Opal、反Opal、复合光子晶体的相对湿度传感特性及液体折射率传感特性。研究在光纤端面制备单层PS微球和单层复合微球阵列的试验参数,以PS微球作为掩膜板在光纤端面形成二维周期性金属Ag的图案；对单层复合微球阵列进行形貌刻蚀修改,并沉积金属Ag,在单模光纤端面得到多种形貌的金属／介质周期性阵列。研究在毛细管外壁、内壁制备高质量的反Opal光子晶体的试验参数,测试了制备的空心圆柱形反Opal光子晶体的透射光谱；在毛细管内制备实心反Opal光子晶体圆柱,分析其内部结构,测试其端面和侧表面的反射光谱。研究在光纤侧表面用溶胶凝胶法制备单层复合微球阵列的实验参数。