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由于非线性光学材料在信息的传输与转换,以及光学元件等方面的应用前景广泛,受到人们的重视。有机材料由于具有较大的非线性光学系数、快的响应速度、灵活多样的设计手段和低廉的成本等优点成为研究热点。但要达到实际应用的效果,还必须对有机非线性光学材料的综合性能进行优化,探索综合性能优异的有机非线性光学材料。本文简要介绍了非线性光学的基本理论与应用,以及有机非线性光学化合物的设计依据和光学性能的测试方法;着重介绍了目前国内外解决有机非线性光学材料存在的“非线性-透光性矛盾”的经验和方法。本文合成了一种新的含D-π-A结构的有机非线性光学化合物1,8-二羟基-4(5-硝基-2-偶氮噻唑)-9,10-二氢蒽,同时在实验中得到了2种新的化合物,并用核磁共振氢谱(1H-NMR)、碳谱(13C-NMR)、红外光谱仪(IR KBr压片)、紫外-可见光谱(UV-vis),荧光光谱分析(FL)和热重分析(TGA)对所合成的化合物进行了结构表征;用溶致变色法测定了有机非线性光学分子的二阶非线性极化率,用UV-vis吸收光谱与核磁共振氢谱(1H-NMR)、碳谱(13C-NMR)研究了不同溶剂种类和浓度对所合成的非线性光学分子的偶氮式-醌腙式互变异构平衡的影响。另外,还研究了微量冰醋酸存在下对偶氮式-醌腙式互变异构平衡的影响。溶致变色法表明,所合成的化合物具有较好的透明性,最大吸收波长为455~469nm(偶氮式),具有较大的二阶非线性极化率,在波长1064nm处为109×10(~-30)esu;热重分析(TGA)表明,所合成的有机非线性光学分子具有较高的热稳定性,热分解温度达到278℃。UV-vis吸收光谱、1H-NMR和13C-NMR谱图共同表明,所合成的有机非线性光学分子在溶剂中存在偶氮式-醌腙式互变异构现象。在乙酸乙酯中各浓度均以偶氮式存在;在乙醇和丙酮中,偶氮式的含量随着溶液浓度的增大而增大,醌腙式的含量随着溶液浓度的减小而增大;在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,各浓度均以醌腙式存在。微量冰乙酸存在有利于偶氮式的形成,抑制醌腙式的形成。醌腙式中醌环上碳和氢的化学位移相对于偶氮式向低场移动,噻唑环上的碳和氢的化学位相对于偶氮式向高场移动。