在强激光与材料相互作用的过程中，流体力学模拟结果表明，采用超低密度金属（如Au、Pb）材料作为靶材料，能有效增强激光吸收率和X射线的反射率并能降低辐射能的损耗，因此超低密度材料的研究备受人们的关注。本文利用纳米制备技术合成了由Au和SiO₂组成的超低密度材料，并进行了光学性能方面的研究。本文首先利用化学还原法制备了金纳米颗粒（AuNPs）并进行了有效的改进，对反应过程中的各实验参数进行了调节，详细讨论了还原剂柠檬酸三钠用量对金纳米颗粒形貌的影响，成功制备出分散性良好、粒径分布在10nm-50nm的金纳米颗粒。其次，采用化学改性包覆的方法，用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）对金纳米颗粒进行表面改性，成功制备出金包覆无定形二氧化硅（Au@SiO₂）颗粒。研究了二氧化硅壳层厚度对金纳米颗粒的局域表面等离子体激元（LSPR）的影响，实验发现随着壳层厚度的加大，吸收峰位红移。然后，利用恒温加热诱导蒸发自组装法将制备好的Au@SiO₂进行有效的自组装，从而制备了较好质量的光子晶体薄膜。实验详细讨论了实验参数对胶体晶体结构的影响，发现热处理温度对光子禁带有较大的影响，随着热处理温度的增高，光子禁带位置蓝移。实验还发现，与分散体相比，在光子晶体中金纳米颗粒的LSPR所产生的反射峰有极大增强，这是由阵列结构中的金颗粒的LSPR之间相互作用引起的。最后，利用模具将单分散的Au@SiO₂颗粒进行压片，为了调节密度，在压片同时掺入不同量的聚苯乙烯（PS）小球，PS可以在热处理过程中去除。最终成功制备出超低密度材料（材料的最低密度达到368mg/cm³）。