非线性光学(Nonlinear Optic,NLO)是光电子技术发展的理论基础之一,是现代光学的一个全新的领域。有机非线性光学材料作为集成光学器件的重要材料,因其相对无机材料具有更好的性能,相关研究已成为当今高技术研究的一大热点。本文对有机非线性光学材料的分子设计理论进行了介绍,综述了有机非线性光学材料的合成研究进展,在此基础上,设计并合成了含单苯环共轭桥、含呋喃共轭桥以及含偶氮和双偶氮共轭桥四个系列共十种新型生色团分子。通过GAUSSIAN03软件,用密度泛函理论在B3LYP/6-31G基组下对这些分子的结构进行优化并在相同基组下计算分子的静态二阶极化率,这些分子均表现出较大的静态二阶极化率,其中β0值最高达到2.129×10-27esu。对所设计的十种分子的合成进行了研究,成功合成了这十种生色团分子,同时还提出了一种新的合成含杂环共轭桥生色团的方法。通过1H-NMR、IR和元素分析对各生色团分子及相关中间体的结构进行了表征。TGA测试结果表明,这些分子具有较好的热稳定性,其中,5%热失重温度最高达301℃。这些分子的耐热性能良好,可以满足器件制备的要求。用溶致变色法研究了生色团的非线性光学特性,测量得到分子在激光基频波长为1064nm处的品质参数,结果表明,合成的材料具有较高的非线性光学系数。其中所测得的μgβ(1064)值最大达到59706×10-48esu。计算和测试结果均表明此类材料具有非常好的非线性光学特性。将含呋喃共轭桥和二甲胺基给体的生色团分子掺杂入聚砜中,旋涂成膜,经电晕极化后用二次谐波法(SHG)测得其二次谐波系数d33(1064)值最高达70pm/V。