光子晶体大量的技术应用都需要在其中引入人工设计的缺陷,因此,光子晶体中引入缺陷是光子晶体功能化的条件。在光子晶体中引入高质量、人工设计的缺陷成为该领域的研究热点。目前在光子晶体中引入缺陷主要是通过微加工方法,微加工方法具有很高的制备成本,而通过全胶体化学方法在光子晶体中引入缺陷具有操作简单、制备成本低等优点,被用于制备光子晶体光纤、光子晶体激光器、光子晶体波导。本文以聚苯乙烯胶体晶体模板为基础,使用全化学方法在氧化钛反蛋白石光子晶体中引入了不同种类的缺陷（立方点缺陷、片状面缺陷、位置可控缺陷）;以激光全息模板为基础,使用全化学方法在氧化钛反结构光子晶体中引入了立方点缺陷;并研究了缺陷型氧化钛反蛋白石光子晶体的光谱学特性,主要展开了以下工作:（1）研究了在氧化钛反蛋白石光子晶体和氧化钛反结构光子晶体中引入缺陷的方法与过程。通过对模板（胶体模板、激光全息模板）使用电化学方法生长特定占位（Cu₂O占位,氧化锌占位）、原子层沉积方法沉积TiO2、化学方法引入缺陷系列过程,成功在氧化钛反蛋白石光子晶体和氧化钛反结构光子晶体中引入了高质量缺陷。主要为:①通过控制胶体晶体上Cu₂O的生长时间,在氧化钛反蛋白石光子晶体中引入了大小不同的立方点缺陷、②通过控制胶体晶体上氧化锌的生长温度,在氧化钛反蛋白石光子晶体中引入了密度合适的片状面缺陷、③通过阵列缺陷模板控制胶体晶体上Cu20的生长区域,在氧化钛反蛋白石光子晶体中引入了位置可控缺陷、④通过改变Cu20的生长模板,在氧化钛反结构光子晶体中引入了立方点缺陷。（2）从理论上和实验上研究了氧化钛反蛋白石光子晶体和缺陷型（立方点、片状面）氧化钛反蛋白石光子晶体的反射光谱。通过FDTD仿真软件和自己搭建的显微反射光谱系统对有无缺陷氧化钛反蛋白石光子晶体的反射光谱进行研究,对比微球直径为302nm的有立方点缺陷、没有缺陷氧化钛反蛋白石光子晶体的反射光谱,发现缺陷的引入会在氧化钛反蛋白石光子晶体的光子禁带反射峰的600 nm处出现小凹谷;对比微球直径为397 nm的有片状面缺陷、没有缺陷氧化钛反蛋白石光子晶体的反射光谱,发现缺陷的引入会在氧化钛反蛋白石光子晶体的光子禁带反射峰的750 nm处同样会出现小凹谷。故从理论上和实验上验证了缺陷型光子晶体的缺陷态效应。（3）研究了氧化钛反蛋白石光子晶体和立方点缺陷氧化钛反蛋白石光子晶体对Ir（ppy）₃发光的影响。将Ir（ppy）₃粘附在氧化钛反蛋白石光子晶体和立方点缺陷氧化钛反蛋白石光子晶体的上部分,通过自己搭建的显微荧光微区光谱系统对样品进行发光测试,发现由于光子晶体的光子禁带效应会在沾有Ir（ppy）₃的氧化钛反蛋白石光子晶体的发光峰的490 nm处引入凹谷,而对于沾有Ir（ppy）₃的立方点缺陷氧化钛反蛋白石光子晶体的发光谱而言,缺陷的引入会削弱光子禁带引起的凹谷效应,并且会在530 nm处对Ir（ppy）₃发光具有增强作用。