除了通过改变胶体粒子半径及晶格常数来实现对光子带隙的调控方式之外，能否利用不同尺寸粒子的混合精确控制胶体光子晶体的显色行为是人们关注的一个重要科学问题。在分析Fe3O4@SiO2胶体光子晶体的带隙范围与介电常数、电磁波入射角度、晶格常数、颗粒尺寸、SiO2包覆层厚度的依赖关系的基础上，利用数值仿真手段对不同尺寸粒子混合得到的光子晶体的光传输特性进行了研究。结果发现，两种粒径的磁性胶体粒子按不同质量比混合后，其光子带隙位置始终落在两种粒径胶体粒子各自形成光子晶体的带隙位置之间，且随着大粒径颗粒掺杂比的增加，反射光谱逐渐红移。这一结果证明混色原理对胶体光子晶体仍然是适用的。该结果对研究胶体光子晶体结构色的新型调控方式具有重要的参考价值。

以标准单模光纤包层的外表面作为基底，通过改进的恒温蒸发对流引导合理控制溶剂蒸发温度和液体表面下降的速度,使用垂直沉积法在其曲面圆柱型基底涂覆三维二氧化硅胶体晶体。单模光纤垂直插入二氧化硅胶体溶液中，处于圆形容器的中心，在毛细力的驱动下胶体微球在光纤外表面形成三维的胶体晶体薄膜。实验所用二氧化硅微球平均粒径为390 nm，晶体生长时间仅为12 h。用扫描电子显微镜(SEM)分析了样品的表明形貌：确定了样品表面面心立方结构的［111］和［100］两种晶向排列，同时发现了［100］晶向之间有规律的［111］晶向排列的交叉图案。对胶体微球不同的晶向排列以及交叉图案进行了定性的分析和讨论。

The natural sedimentation method combining with the isothermal heating evaporation induced self-assembly is presented to fabricate three-dimensional (3D) colloidal crystals in the curved cavity of the fiber end face. A-50 \mu m-deep cavity is etched by hydrofluoric acid. The colloidal crystals are characterized by optical and scanning electron microscopy. A 1380-nm stop band is observed by measuring their transmission spectra at normal incidence by an optical spectrum analyzer (OSA).

基于对光纤传输特性和胶体光子晶体制备方法的研究,提出了用外加电场控制的方法制备光子带隙位于通讯波段的FCC结构的胶体光子晶体,并用光纤系统测试胶体光子晶体的带隙特性。采用RSOFT模拟了胶体光子晶体的带隙,分析了带隙位于通讯波段时所需的胶体微球的基本参量(微球折射率和直径) 。采用自组装的方法,用步进电机控制玻璃基片向上的拉升速率,速率为5 μm/s,同时外加一电场。用扫描电镜观测胶体晶体的表面形貌,并设计了单模光纤系统测量胶体光子晶体的带隙特性。测试的透射谱线表明胶体光子晶体的带隙中心波长为1552 nm。测试结果和模拟结果具有很好的一致性,误差只有2 nm。

利用乳液聚合方法制备了粒径约为262 nm的单分散聚苯乙烯(PS)微球。通过控制溶剂蒸发温度和液体表面下降的速度，用垂直沉积法较快速地制备出了在较大范围呈现很好有序性的密排结构聚苯乙烯胶体光子晶体，其在626 nm波长处存在光子带隙。在扫描电子显微镜(SEM)下，观察到该胶体光子晶体是面心立方(fcc)密排结构。实验结果表明，对于粒径为262 nm的聚苯乙烯微球，在温度为55 ℃，质量分数为0.3%的情况下，当液体表面下降的速度约为每天3 mm时，可以得到高质量的胶体光子晶体。这种高质量的胶体光子晶体可以为利用模板技术制备具有完全带隙的有序孔结构提供较理想的模板。