近年来，光子晶体结构色在纺织印染领域已经得到了广泛研究。光子晶体纤维，作为一种特种功能性纤维有望被应用于光学，传感和其他领域。随着信息时代的到来，传统的信息载体电子通过半导体材料传导越来越不能满足人们对高速的信息传输的需求。光子晶体光纤传输的是运行速度比电子高得多的光子，且空气孔的尺寸和排列可根据实际要求进行设计制备，因此吸引了众多光纤研究者的广泛关注。反蛋白石光子晶体具有全内反射特性，能够有效的减少光信号的损失。单分散的胶体微球能够通过自组装形成胶体晶体，是制备光子晶体方法中简单且廉价的方法之一。其通过复制胶体晶体得到反蛋白石胶体晶体，可以有效实现全反射。具有一定长度的反蛋白石胶体晶体可以用于光子晶体光纤制备，并有望实现实际应用。目前制备具有一定长度的反结构胶体晶体的方法主要是微流控法和毛细管填充或提拉法，前者制备过程复杂繁冗，产量低，而后者会产生大量裂纹。本文利用垂直沉降法来制备胶体晶体膜，并结合裂纹的定向延伸来实现反蛋白石胶体晶体纤维的制备，并有望在未来应用到实际生活中。研究内容及结果如下：　　(1)反蛋白石胶体晶体纤维不同制备方法的比较：分别利用毛细管填充法、微流控法、楔形槽法、垂直沉降法制备胶体晶体，发现前两种方法难以实现填充介质在微球间隙中有效填充，因此制备的胶体晶体纤维长度有限，产量低。楔形槽法无法保证反蛋白石胶体晶体的连通性，而垂直沉降法利用裂纹定向延伸形成裂纹阵列的特性能够大量制备反蛋白石胶体晶体纤维阵列，且纤维尺寸可控，具有高度有序的多孔结构和优良的连通性，同时能够自动从沉积基底表面剥离，便于后期取用。　　(2)反蛋白石胶体晶体纤维性质表征和尺寸控制：利用超景深3D显微镜和Image J软件测量反蛋白石胶体晶体纤维的尺寸，利用反射光谱仪测量纤维的结构色特性，定量分析聚合物微球的浓度（CP）和尺寸（D）与二氧化硅颗粒的浓度（?S/P）对纤维的尺寸影响。发现纤维的宽度和厚度在长度方向上同步逐渐增加，宽度增幅保持一定的波动。纤维的宽度均随CP，D，?S/P的增加而单调增加。垂直与纤维表面方向上的反射峰沿着纤维的增长方向上发生红移，但是晶格间距相差10 nm左右，与微球本身的尺寸相比可以忽略不计，因此可以认为纤维表面的反射峰保持不变。纤维的颜色随着水的填充发生变化，染料分子在纤维中的扩散和导电性测试共同说明纤维具有良好的连通性。　　(3)原位观察胶体分散液的干燥：利用超景深3D显微镜跟踪观察胶体晶体膜在斜置基底表面生长过程，结果表明胶体晶体膜生长过程中出现界限分明的含水量不同的三个区域，加热加速蒸发能够提高胶体晶体膜的定向干燥，有利于膜中裂纹的定向延伸，膜中裂纹生成时膜仍然处于润湿的状态，表明微球之间的毛细应力是裂纹产生的主要原因。　　(4)纤维产生的影响因素研究：研究分散液体系和干燥条件对纤维制备的影响，结果表明二氧化硅和聚苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸（P(St-MMA-AA)）的软外壳均能有效提高胶体晶体膜的拉伸强度，致使纤维能够从基底表面自动剥离；填充介质与聚合物微球之间的互溶性会影响胶体晶体膜的连续性和有序性；溶剂挥发性太高不利于连续胶体晶体膜的生长；连续成膜是形成定向延伸裂纹阵列的必要条件，表面活性剂会促进接触线的Stick-Slip运动从而不能形成连续膜；沉积基底的亲水性会影响基底成膜的连续性；温度对纤维的尺寸分布和膜从基底表面剥离的难易程度有显著影响。