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随着光通信和光计算技术的成熟,二阶非线性光学材料已经成为高科技领域的研究热点。二阶非线性聚合物材料(又称二阶NLOP材料或极化聚合物)具有出色的非线性光学性能(高的非线性光学系数、超快的响应速度),而且还具有介电常数低、光学损耗阈值高、光吸收少等有机非线性光学材料的特性,再加上它的可设计、裁剪、易合成、结构稳定等的优势,使得它在频率转换和信号处理方面更加具有实用价值和开阔的应用前景。然而二阶非线性光学要求分子及其组成的材料必须具有非中心对称的结构,这与静电偶极作用后极化分子呈现的中心对称状态相矛盾。因此,八极分子结构被引入到非线性光学材料研究中,八极结构的有机非线性光学材料将会成为该领域的重要研究趋势。本论文设计并合成了以具有强吸电子基团的三氰基均三甲苯为核,具备三重对称轴的非极性八极化合物。以PMMA为基质,选取不同掺杂的浓度,通过旋转涂膜技术,将其制备成高分子薄膜材料。研究了薄膜材料的光学透明性、热稳定性、成膜特性、紫外吸收和荧光特性、以及二阶非线性效应。本论文各章的主要内容简述如下：第一章为绪论。扼要介绍了二阶非线性光学材料的研究进展及在此基础上提出的本论文的设计思想和工作内容。第二章为综述。简要介绍了非线性光学效应、二阶非线性光学基本原理、常见非线性光学材料以及二阶非线性光学材料的类别,二阶非线性光学生色团分子的设计理论,并对光学材料的结构与性能的关系进行了探讨,同时阐述了近些年来二阶非线性光学材料的研究进展。第三章为二阶非线性光学生色团八极分子的制备与表征。基于八极结构体系模型,设计并制备了具有较高二阶非线性系数的有活性基团的八极化合物分子2,4,6-三[4-(二己基氨基)苯乙烯基]-1,3,5-三氰基苯,并且用核磁氢谱、核磁碳谱、红外吸收光谱、质谱以及元素分析对目标分子的结构进行表征。第四章为二阶非线性光学薄膜材料的制备以及性能研究。将第三章制备的八极分子(HXTCB)掺杂到PMMA中制备成薄膜材料,同时讨论并分析了成膜过程中的关键工艺及控制方法。分析了薄膜材料的热稳定性,利用紫外吸收光谱和荧光光谱研究了材料吸收光谱和荧光光谱,并通过电光系数r33的测定研究了薄膜的二阶非线性光学性能。