布拉格反射镜是最常用的一维光子晶体,其结构简单、易于制备,通常由两种折射率不同的材料沿着一个方向交叉重复堆叠而成。在实际应用中需要实现高反射率,而影响反射率的主要因素是堆叠的周期数和高低层材料之间的折射率差。现有的制备方法必须考虑紧密的晶格匹配,以避免位错对整个结构的质量产生不利影响。通常对于高匹配度的晶体而言折射率差相对较小,需要制备大量周期才能获得高反射率,这不利于大规模集成光电路的生产。因此,在介质材料上制备少周期、高反射率和高晶格匹配度的布拉格反射镜仍然是一个巨大的挑战。金属离子注入电介质在其浅表面合成纳米颗粒,不仅改变了基底的折射率,同时克服了晶格不匹配的影响,为我们制备高性能布拉格反射镜提供了一种途径。本文结合Au离子注入和磁控溅射,制备了基于Au纳米颗粒/Si O2复合层和Si O2膜的布拉格反射镜,通过实验详细研究了制备样品的结构和反射特性,以及Au纳米颗粒的热演变对布拉格反射镜反射率的影响,并通过理论模拟了不同周期数、不同周期厚度和不同纳米颗粒参数对布拉格反射镜的反射性能的影响。主要研究内容及结果如下:（1）结合30 ke V,剂量为6×1016 ions/cm~2的Au离子注入到Si O2基底和射频磁控溅射制备Si O2膜构建了4个周期的Au/Si O2-Si O2布拉格反射镜。垂直入射的反射光谱结果显示,在中心波长555 nm处,反射率达到约65.0%。在0-45°不同入射角度下的反射光谱结果表明,垂直入射时反射率提升可归因于Au纳米颗粒的局域表面等离子体共振（LSPR）反射峰和多层结构的布拉格反射峰的叠加增强。此外,在不同温度下退火结果显示,在400-800℃反射率从65.0%提升至82.6%,但在900℃反射率反而又下降。通过对纳米颗粒结构、分布等定量测量,分析了热处理引起反射率变化的原因。（2）利用Mie理论和M-G理论以及传输矩阵法对影响基于金属纳米颗粒的布拉格反射镜的反射率的因素进行了详细理论模拟研究。首先,以Au为例,研究了布拉格反射镜周期数和周期厚度对反射率的影响,模拟结果显示未退火的样品可以在9个周期后反射率达到约85%,并且反射率随周期数增长逐渐呈现饱和状态,而非线性增长。而对于不同Au/Si O2和Si O2厚度模拟结果显示,布拉格峰受周期厚度的影响,设计更合理的周期,才能确保布拉格峰和LSPR反射峰的在相同波段叠加增强反射率。其次,以Au纳米颗粒为研究对象,分析了Au纳米颗粒尺寸、体积分数以及偶极相互作用各参数改变对反射率的影响,结果发现颗粒直径对于反射率的提升随着颗粒变大而逐渐变得不明显,而体积分数增大对反射率的提高效果更显著。同时,根据Ag、Cu、Zn不同金属纳米颗粒LSPR反射峰的位置设定合适的周期,模拟反射光谱随周期层数的变化,分别在440,620和350 nm处产生了较高的反射率。上述理论模拟结果,为进一步优化基于离子注入合成金属纳米颗粒的布拉格反射镜的性能提供了理论依据。