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有机非线性光学晶体因其非线性光学系数大、太赫兹波段介电常数低等优点，近年来在太赫兹波领域获得广泛应用，且由于其分子及晶体结构易于设计，成为非线性光学晶体特别是基于太赫兹波段应用的新型非线性光学晶体的研究热点。本论文主要聚焦于有机非线性光学晶体DAST、DSTMS和OH1的生长及其太赫兹波输出性能研究，并在多种体系中开展了新型有机非线性光学晶体材料的探索。主要内容和成果如下: 1.有机非线性光学晶体DAST、DSTMS和OH1的生长和太赫兹波输出 研究了DAST、DSTMS和OH1在不同环境下的生长状况，通过优化生长条件和参数，用籽晶法在甲醇溶液中降温生长出尺寸为12×10×1 mm3的DAST晶体、13×8×2 mm3的DSTMS晶体和15×7×2mm3的OH1晶体。研究了不同比例的硼酸/甲醇溶液对OH1晶体生长的影响。采用Nd∶YAG激光器激发的KTP双波长光参量振荡泵浦，分别通过DAST、DSTMS及OH1晶体，实现了1.08-19.34THz、0.88-19.27 THz及0.02-20 THz的宽波长范围调谐单频太赫兹波输出，并分析了影响太赫兹波输出的相关因素。用中心波长为800 nm钛宝石飞秒激光器泵浦，实现了DAST、DSTMS及OH1晶体的光整流太赫兹输出。 2.新有机非线性光学晶体材料探索 在异氟尔酮体系中以二氰基亚甲基基团-CH(CN)2为吸电子基团，与不同的给电子基团通过共轭兀键相连，得到PSDCM，TSDCM和MTDCM3种化合物，通过缓慢挥发法生长得到PSDCM-Ⅰ，PSDCM-Ⅱ，TSDCM和MTDCM4种晶体，并对其光学和热稳定性等性质进行了表征。其中PSDCM-Ⅰ属于非中心对称空间群，粉末倍频效应为OH1的0.3倍，运用第一性原理预测该晶体的非线性光学系数d23=-12.1 pm/V，该晶体实验带隙为2.16 eV，熔点为241℃。 在异噁唑酮体系中，以3-苯基-5-异噁唑酮和3-甲基-5-异噁唑酮为吸电子基，与不同的给电子基通过共轭π键相连，合成出15种化合物，采用缓慢挥发法得到16种晶体，并表征了其光学和热稳定性等性质，讨论了不同取代基对分子在晶体中排列的影响。3-苯基-5-异噁唑酮系列晶体中DLS，MLS，PDI，PTI，PFI和PMI-Ⅰ属于非中心对称空间群，其粉末倍频效应强度分别为OH1晶体的3，1.5，3，1，1和2倍。通过对不同溶剂的筛选，在丙酮溶液生长出具有较大尺寸、较高光学质量的MLS晶体，并首次在MLS晶体中，通过差频方法实现了1.23-14.09THz和16.90-18.59 THz的宽调谐输出，通过光整流方法实现了0.2-2.5 THz的太赫兹波输出。 在离子型4-甲基喹啉体系中，通过改变阳离子部分给电子基团和阴离子部分取代基合成出4HQTMS，4HMQT，4HMQC和4HMQB共4种新化合物，采用缓慢挥发法生长出其单晶，其中仅4HQTMS属于非中心对称空间群Pna21，对该体系晶体的光学和热稳定性等性质进行了表征，并分析了该系列晶体结构与性质之间的关系。通过与2-甲基喹啉系列化合物晶体结构的分析对比，探讨了取代基位置对分子间作用力的影响。 在三腈基呋喃(TCF)体系中，通过替换给电子基团，得到12种化合物，通过缓慢挥发法，使用乙腈等溶剂，获得了它们的单晶。所得该系列晶体结构均属于中心对称空间群，分析对比了该12种晶体的分子结构和晶体结构，讨论了TCF上的两个不在同一平面的甲基对分子排列造成的影响。