在光子晶体这一概念被提出 [1. 2J 以来，光子晶 体由于其特殊的性质，已经吸引了越来越多的关注 光子晶体这种材料在空间存在介电常数的周期性调 制，使得对于在特定方向上传播的一定频率的光被散射而元法通过晶体.对二维 [3-6J 和三维 [7.8J 光子晶体的研究都在广泛的进行.在制备三维光子晶体的 探索中，对实验室制备人造蛋白石  (opal)  及其反结 构 (Invemeopal)[8-      叫的研究越来越多用人工制备的 opal   作为模版，向其结构的空隙中填充高折射率的 材料，再去除原模版材料以得到空气小球在高折射 率背景材料中周期排列的反 opal 结构[8  叫，这是一 种在三维结构中构造完全光子带隙的相对容易实现 的方法之一.在这种方法中，高质量的  opal  模版的 制备是非常重要的，模版结构周期性的好坏在很大 程度上决定了最终所得样品的能带质量，模版所用 小球的直径和所使用的高折射率填充材料及填充比 是决定反 opal  能带位置的关键因素通常的 opal  模 版制备方法是用直径为亚微米或微米量级的介质材料小球的单分散悬浊液，通过自组织( self-assenù，ly )方法，得到小球按照面心立方结构 (fcc) 排列的样 品.常见的方法有重力沉降法 [8] 、气压法[9. IO] 等等，而且新的制备方法还在不断地出现，如 Sato 等提出的提拉生长法 [12. 16] 等等.但是当希望制备能带位置在近红外区的反opal    晶体时，需要使用直径在  5∞nm 到 1μm 左右的小球制备 opal 模版在这种条件 下，小球所受的重力过大，如果不采用某些特殊的实验条件，则其沉降速度会非常快，所得样品的质量也 会很差.为了解决这一问题，人们采用了各种方法，比如改变环境的湿度温度[ 14]    、利用液体在固体表面的浸润特性[口]等等，但这些方法通常都或者只能应 用于通过重力沉降法制备二氧化硅或其他密度较大 材料的小球样品的程中，或者只能制得厚度很小 的光子晶体薄膜，而对于用密度比较小的聚苯乙烯 (PS) 小球悬浊液制备厚度较大的晶体则不甚适用. 本文利用改进的气压法，采用了重新制备的样品池， 制得了大直径聚苯乙烯小球的 opal 晶体并测量了 其能带结构，结果相当令人满意.2. 实验方法我们首先使用直径为 1μm 的 PS 小球悬浊液制 备样品样品池与制备小直径小球时所用的样品池 结构[ IOJ 基本相同，由上下两片具有光学平面的玻璃 圆片叠合而成，其结构如图l( a) 所示，一个 0 形的 分隔环将上下两片玻璃基片隔开，在其间形成样品 生长的空间，小球的单分散悬浊液通过一根穿过上 基片的玻璃管注入样品池在 0 形分隔环远离玻璃管的一端预留下可以供浊被中水分流出的孔隙.原 方法中的样品池中所用分隔环厚度和出水通道都比 较大，这在使用直径较小的聚苯乙烯小球悬浊被(小 球直径小于 500 nm) 时是没有问题的，此时的基本 制备方法是将 Duke 公司 (Duke Scientific Corporation) 的悬浊被注入样品池，通过玻璃管用氮气稍加压力， 并将样品池放入超声振荡器中加以微弱振荡，就可 以在样品池中形成质量相当好的 opal   晶体.但是在小球直径增大至 500 nm 以上时，由于重力的作用， 小球在悬浊被中的下降速度将会比直径较小的情况 下大很多，这时如果在不改变其他条件的前提下继 续使用未经稀释的原悬浊液和同样的样品池，小球 将会迅速的"堆积"在玻璃管的下端和样品池的出水 口处，其沉降速度将远大于使用小直径 1虫液时样品 的生长速度.这将直接导致所得样品的周期性极差，其透过谱中无任何光子能带结构