光折变是是一种能使材料由于光响应而改变内部结构并最终产生折射率调制的光学现象,它在三维全息存储、生物医学成像、数据存储以及信号放大等方面得以应用。有机光折变材料由于其便于设计和优良的光学性质更是备受关注,本课题组也在过去设计与合成了一系列有机全光光折变材料。然而,关于有机光折变现象中物质结构与性质之间的关系却一直没有被完全探索清楚。此外,由于目前大多数具有良好光折变性质的材料均需要进行预极化或施加外电场,因此对于全光光折变材料的系统探索更是具有重要的实际应用意义。本篇论文系统地探索了全光光折变材料体系中,物质支化结构和光折变性能之间的关系。此外,还对器件制备过程中的内、外影响因素进行研究,为有机全光光折变材料的设计与提高器件性能的方法提供理论依据和多种思路。本文的第一部分,首先探索了用来规范表征光折变材料性能的二波耦合实验方法,成功地搭建了测试平台,并推导得出在不同光功率范围内的适用校准公式和增益系数的计算公式。另一方面,也标定了制备器件的统一手法。为后续实验工作的展开扎下了根基。本文的第二部分,从腰接生色团并以三苯胺为主体的线型聚合物LP和超支化聚合物HP谈起,证明了超支化结构对于材料光折变性能的改善作用。在相同条件下,HP全光下的Γ值(62.50cm^-1)达到了LP值的1.7倍。本文的第三部分,以一代树枝状形态的超结构枝状大分子为对象,研究了以间苯二酚杯芳烃CRA为核,分别以偶氮和次甲基为生色团的两大类超结构大分子的光折变性能,并探索了生色团结构和浓度的影响。实验证明所有样品均具有全光光折变性质,证明了枝状结构发挥的有效作用。其中,CRA-CSN₇₅-Cz₂₅构成的器件全光下Γ值达到了80.11cm^-1。本文的第四部分,结合前述两大结构体系,设计了生色团接在外围的树枝状超支化聚合物,并以它为研究对象,探索了这种独特的三维立体结构对于光折变效应的影响,经过测试证明其具有全光光折变性能(Γ=44.11cm^-1),并同时发现它对微弱外加电场的敏感度也比其他支化结构的物质有大幅提高,施加10.00V/μm的低电场,Γ值能够达到零电压状态的7.2倍。本文的第五部分,选用结构简单而确定的超结构大分子,以添加碳材料的方式,通过探索掺杂顺序和比例,对光折变器件进行初步优化调整。当添加0.5%wt的聚碳时,测得器件全光下的二波耦合增益系数为117.25cm^-1,相比于无掺杂的数值得到了46%的增长。