光子晶体是近十几年来发展起来的一个新兴的研究领域,在以集成光子器件为基础的光通讯和光信息处理领域具有广阔的应用前景,基于非线性光子晶体的光子器件逐渐成为目前研究的重点.该文对三维光子晶体的制备和三阶非线性光子晶体进行了较为系统的研究.该文对三维光子晶体制备和可调谐三维光子晶体进行了如下的研究:首先,利用改进的气压法自组装生长出胶体聚苯乙烯光子晶体,并对其带隙特性进行了测量.利用改进的垂直沉积技术制备出高品质的可见光波段聚苯乙烯光子晶体Opal,厚度2~3μm,光子带隙中心的透过率为5﹪,导带透过率大于65﹪,光子带隙边缘的斜率非常陡峭,大于3.8﹪/nm.其次,利用聚苯乙烯的超快速三阶非线性时间响应,实现了ps量级时间响应的快速可调谐三维光子晶体,光子带隙的连续调谐宽度达到13nm.该文对三阶非线性二维光子晶体进行了如下的研究:首先,通过理论模拟,利用二维非线性Ce:BaTiO<,3>光子晶体实现了高开关对比的光子晶体光开关,并分析了空气孔的位置无序和孔径无序对二维Ce:BaTiO<,3>光子晶体光子带隙的影响,发现10﹪的无序度并不影响高开关对比的光子晶体光开关的实现.其次,建立了一套用于二维光子晶体波导能量耦合的消逝波耦合系统,测量了光子带隙在可见光波段的二维聚苯乙烯光子晶体的光子带隙.