在光子晶體這一概念被提出 [1. 2J 以來，光子晶 體由于其特殊的性質，已經吸引了越來越多的關注 光子晶體這種材料在空間存在介電常數的周期性調 制，使得對于在特定方向上傳播的一定頻率的光被散射而元法通過晶體.對二維 [3-6J 和三維 [7.8J 光子晶體的研究都在廣泛的進行.在制備三維光子晶體的 探索中，對實驗室制備人造蛋白石  (opal)  及其反結 構 (Invemeopal)[8-      叫的研究越來越多用人工制備的 opal   作為模版，向其結構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氣小球在高折射 率背景材料中周期排列的反 opal 結構[8  叫，這是一 種在三維結構中構造完全光子帶隙的相對容易實現 的方法之一.在這種方法中，高質量的  opal  模版的 制備是非常重要的，模版結構周期性的好壞在很大 程度上決定了最終所得樣品的能帶質量，模版所用 小球的直徑和所使用的高折射率填充材料及填充比 是決定反 opal  能帶位置的關鍵因素通常的 opal  模 版制備方法是用直徑為亞微米或微米量級的介質材料小球的單分散懸濁液，通過自組織( self-assenù，ly )方法，得到小球按照面心立方結構 (fcc) 排列的樣 品.常見的方法有重力沉降法 [8] 、氣壓法[9. IO] 等等，而且新的制備方法還在不斷地出現，如 Sato 等提出的提拉生長法 [12. 16] 等等.但是當希望制備能帶位置在近紅外區的反opal    晶體時，需要使用直徑在  5∞nm 到 1μm 左右的小球制備 opal 模版在這種條件 下，小球所受的重力過大，如果不采用某些特殊的實驗條件，則其沉降速度會非常快，所得樣品的質量也 會很差.為了解決這一問題，人們采用了各種方法，比如改變環境的濕度溫度[ 14]    、利用液體在固體表面的浸潤特性[口]等等，但這些方法通常都或者只能應 用于通過重力沉降法制備二氧化硅或其他密度較大 材料的小球樣品的程中，或者只能制得厚度很小 的光子晶體薄膜，而對于用密度比較小的聚苯乙烯 (PS) 小球懸濁液制備厚度較大的晶體則不甚適用. 本文利用改進的氣壓法，采用了重新制備的樣品池， 制得了大直徑聚苯乙烯小球的 opal 晶體并測量了 其能帶結構，結果相當令人滿意.2. 實驗方法我們首先使用直徑為 1μm 的 PS 小球懸濁液制 備樣品樣品池與制備小直徑小球時所用的樣品池 結構[ IOJ 基本相同，由上下兩片具有光學平面的玻璃 圓片疊合而成，其結構如圖l( a) 所示，一個 0 形的 分隔環將上下兩片玻璃基片隔開，在其間形成樣品 生長的空間，小球的單分散懸濁液通過一根穿過上 基片的玻璃管注入樣品池在 0 形分隔環遠離玻璃管的一端預留下可以供濁被中水分流出的孔隙.原 方法中的樣品池中所用分隔環厚度和出水通道都比 較大，這在使用直徑較小的聚苯乙烯小球懸濁被(小 球直徑小于 500 nm) 時是沒有問題的，此時的基本 制備方法是將 Duke 公司 (Duke Scientific Corporation) 的懸濁被注入樣品池，通過玻璃管用氮氣稍加壓力， 并將樣品池放入超聲振蕩器中加以微弱振蕩，就可 以在樣品池中形成質量相當好的 opal   晶體.但是在小球直徑增大至 500 nm 以上時，由于重力的作用， 小球在懸濁被中的下降速度將會比直徑較小的情況 下大很多，這時如果在不改變其他條件的前提下繼 續使用未經稀釋的原懸濁液和同樣的樣品池，小球 將會迅速的"堆積"在玻璃管的下端和樣品池的出水 口處，其沉降速度將遠大于使用小直徑 1蟲液時樣品 的生長速度.這將直接導致所得樣品的周期性極差，其透過譜中無任何光子能帶結構