1D磁性光子晶体球独特的几何结构和灵活的光学可控性使其在显示、防伪、传感和光学开关领域有广泛的应用前景。但目前发展的1D磁性光子晶体球需要外场维持才能显色,这就使它们的应用耗费能源。同时球内被固定的1D链状光子结构使得光子晶体球颜色单一、显色范围窄。受不倒翁平衡原理的影响,本论文以乳液滴为模板,通过引入反射背底和控制紫外光光照时间制备了偏心结构的自取向1D磁性光子晶体球,研究了光子晶体球的自取向机理、颜色可调性和结构参数对其光学性能的影响。此外,通过UV引发聚合与微流体技术相结合制备了自取向温、磁双响应性光子晶体微球、罐状和碗状特殊球状结构的球状光子晶体,并对其光学性能及其可调性进行了研究。论文主要研究内容如下:（1）光子晶体球的光学性能测试结果表明:无外加磁场作用时,其自取向显示来自壳层的颜色;沿自取向方向施加磁场时,液核内单分散的Fe₃O₄@PVP纳米粒子取向成链显色,表现出液核与壳层双重显色及磁致变色特性;垂直自取向方向施加磁场时,液核和壳层呈现双正交光子带隙,该双正交光子带隙赋予光子晶体球广角显色性能。（2）光子晶体球的自取向性能归因于重心与球心的不重合。整个光子晶体球的异质性区域如同不倒翁,因此我们可以借助不倒翁的平衡原理来解释光子晶体球的自取向性能。（3）光子晶体球的磁致变色及广角显色性能可通过其壳层厚度来调控。我们定义垂直轴方向上的顶部和底部以及水平轴方向上的壳层厚度分别为L₁、L₂和L₃。L₁影响沿垂直轴方向的磁致变色性能,L₁越大,光子晶体球的磁致变色范围越窄。当L₁大于183μm时,沿垂直轴方向光子晶体球已失去磁致变色性能。同理,L₃影响光子晶体球的广角显色性能。光子晶体球的双正交光子带隙仅仅在L₃较小时才能显现出来,当L₃大于330μm时,液核的颜色完全被壳层掩盖,光子晶体球失去广角显色性能。（4）采用UV引发聚合与微流体技术相结合的方法,通过控制UV光照射时间制备了自取向温、磁双响应性光子晶体偏心微球,和包括罐状、碗状特殊球状结构的光子晶体。光子晶体微球自取向显示均一的结构色,且结构色不随磁场强度的变化而改变。光子晶体微球的光学性能具有磁场方向依赖性,且可以通过温度进行调控。（5）罐状半球具有可逆的温致光学“开/关”、开口“开/关”效应和磁驱动性,这些独特的性能使其可广泛应用于缓释领域;碗状半球独特的几何和光学结构使其具有比光子晶体球更靓丽的色彩和更宽的温度响应范围。