光子晶体材料由于具有光子带隙的特性,可以控制和操控光的行为,具有广泛的应用潜力,有望在检测、通讯、医疗等领域发挥重要作用。本论文通过将光子晶体与响应性材料、光伏器件结合,设计了几种光子传感器和复合器件,并系统评价了它们的应用潜力。研究工作在光子晶体材料的设计与应用、拓展其在柔性光子器件领域的应用等方面具有积极的意义。主要研究内容如下:（1）光子压力传感器通过研究具有三维光子晶体涂层的凝胶基压力传感器的光子输出模式,探索其感知低压的能力。直径为1.0 cm的传感器通过反射行为能够在0-2.50 kPa的检测范围内提供良好的再现性和0.355 kPa-1的灵敏度,而直径为0.7 cm的传感器能够在0-0.50 kPa的检测范围内提供高于前者5倍的灵敏度（1.834 kPa-1）。这种具有高灵敏度、快速响应和可调节检测范围的传感器有望用于开发未来人工智能、健康监测和光子通信系统的刺激响应软材料。（2）光子晶体荧光准直器通过调节光子带隙与激发光和发射光的相对位置,可使光子晶体线性增强或抑制荧光发射。通过光子晶体荧光准直器的设计,荧光发射强度可以达到对照组（无光子结构）的49.37倍。该光子晶体荧光准直器设计,可作为一种湿度传感器,提供良好的再现性和高于对照组80.78倍的灵敏度（28.50 a.u./%相对湿度）,也能将半透明染料敏化太阳能电池的能量转换效率提高16%。（3）上转换光子晶体复合光伏器件通过将上转换纳米颗粒掺杂到具有光子晶体结构的蚕丝材料中,获得上转换发光显著提高的柔性蚕丝膜,其在绿光区域的上转换发光增强了近5倍。通过与这种上转换增强型蚕丝膜组合,单根纤维染料敏化太阳能电池在红外光照下的光电转换效率相比对照组（无上转换膜）提高了 47.3倍。由上转换增强型蚕丝膜和普通光伏器件组成的无线充电器设计灵活,具有一定的红外光电输出能力和较好的生物相容性,在红外驱动植入式器件等领域具有良好的应用潜力。