玻璃的非线性光学效应不是非线性光学材料中最强的，但是玻璃具有独特的结构和性能，以及高的稳定性等一系列优点，成为光子开关等一系列非线性光学器件的候选材料之一。与其他体系相比，含有重金属离子或纳晶的玻璃，通常具有较高的非线性光学系数。因此，在含有重金属离子的氧化物玻璃中掺杂纳米晶体，在非线性光学领域的研究和应用方面就具有了重要的意义。本文首先对极化后不能产生非线性的Na₂O-Cs₂O-B₂O₃-SiO₂体系，掺杂CdS微晶后，进行了结构和非线性光学性能等方面的研究。以此为基础，对CdS微晶掺杂的PbO-B₂O₃-SiO₂体系进行了相关性能的研究，并计算了两种体系的二阶非线性极化系数。碱硼硅酸盐体系中，CdS添加量为3～5at％、ZnO／CdS为5～7（mol）之间时，CdS微晶可以正常析出；铅硅酸盐体系中，CdS添加量为3at％、ZnO／CdS为6～8（mol）时，CdS微晶可以正常析出。热处理析出的CdS微晶的晶型和晶粒发育状态受基础玻璃影响很大。碱系中，以六方型CdS为主要晶相的纳米晶体，伴有少量立方型CdS析出。提高热处理温度和时间，微晶的尺寸逐渐增大，透过光谱截止边和荧光光谱中特征峰红移，说明玻璃中存在明显的量子尺寸效应。铅系中，由于Pb对CdS中Cd的取代，使PbO／（PbO+SiO₂）为0.30时析出正交型CdS。碱硼硅酸盐体系基础玻璃极化后未观察到明显的SHG，说明极化后基础玻璃不会对二阶非线性产生影响；掺杂CdS微晶后，在未经极化的玻璃中可观察到明显的SHG，主要起源于颗粒表面Cd和S原子受激光作用发生极化，产生表面偶极层所致；极化后，SH强度显著增大，主要由偶极子的取向排列和六方型CdS的析出增强所致。玻璃SH强度的显著增大主要集中在极化初期的十几分钟内，提高极化温度和电压，有利于SH强度的增大。极化后的样品在阳极面表层存在厚约10μm的非线性层，主要由电极化诱导引起析出增强的六方型CdS做为产生光学非线性的主体。经过计算，具有最大SH强度的样品，其二阶非线性极化系数x^（2）为1.75pm／V，相干长度l_c（63.477°）为4.07μm。玻璃中非线性层的二阶非线性极化系数x^（2）估算为2.09pm/V，相干长度l_c（63.477°）为4.23μm。在CdS微晶掺杂铅硅酸盐玻璃中，热处理析出微晶后的玻璃样品未经极化处理，也都观察到了SHG；提高极化温度和电压，SH强度呈现逐渐增大的趋势；SH强度的显著增大主要发生在极化初期几分钟内，并且远大于相同条件极化后基础玻璃的SH强度，因此，SH强度的显著增大归因于玻璃中正交型CdS的极化诱导形变；极化后，阳极面表层存在一个厚约11μm的非线性层，由电极化诱导发生结构形变的正交型CdS作为产生SH信号的主体；具有最大SH强度的样品，二阶非线性极化系数x^（2）为3.49pm／V，远大于CdS微晶掺杂碱硼硅酸盐玻璃。