二茂铁系金属有机三阶非线性光学材料因其独特的电化学和光学特性,在光学信息处理、通讯和集成光学等高技术领域具有广泛的应用价值。对称型大分子二茂铁系金属有机色素类三阶非线性光学材料属有机三阶非线性光学材料的研究热点之一。论文在文献查阅和三阶非线性光学材料原理分析的基础上,设计合成了三大系列共计24个具有共轭结构的二茂铁系金属有机色素三阶非线性光学材料,研究了反应机理,考察固/液相反应、催化剂、反应温度等因素对收率的影响。通过1H NMR,MS对合成材料结构进行了表征。对三阶非线性光学性能和检测方法,二茂铁系非线性光学材料的合成、结构与性能间关系等进行了探讨。以二茂铁为原料,经氧化、还原、wittig反应等合成了 6个对称二茂铁乙烯型三阶非线性光学材料,收率6.3～36.5%。研究了以二茂铁为原料合成中间体1,1’-二茂铁二甲醛的合成方法,经醛胺缩合制备了 9个二茂铁席夫碱型三阶非线性光学材料,收率20.5～97.3%。以二茂铁为中心,羰基(-CO-)为π电子桥基,反应物取代芳基甲酸为π电子给体(或受体),经Friedel-Crafts酰基化反应合成了 9个对称二茂铁甲酰基类金属有机三阶非线性光学材料,收率16.7～62.2%。采用简并四波混频光路,检测并计算了三大系列21个化合物的三阶非线性性能参数。讨论了材料结构与性能的关系,得出在材料中引入含杂原子N、S、O等的稠杂环以及分子两端引入吸电子基团,均有利于提高材料的三阶非线性光学性能;含相同取代基的对称型乙烯、席夫碱、甲酰基二茂铁三阶非线性光学材料的光学性能大小关系为甲酰基>乙烯基>希夫碱基。