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有机高分子材料是一类非线性系数高、响应速度快、损伤阈值高、易于修饰的材料，对它们的非线性光学性质的研究有利于新材料新器件的开发。而对于该材料荧光性质的研究，有利于深入研究材料的内部能级结构和宏观性能。手性有机高分子由于它们分子结构的不对称性，导致在不同偏振态的激发光作用下，其显示出特殊的非线性光学响应，特别是在双光子吸收方面的研究，不仅让它们在光学开关，三维存储和双光子偏振成像等中有重要的应用前景，也为未来激光器的发展提供新的方向。 第一章，介绍了三阶非线性光学的概念包括非线性折射和非线性吸收等的物理本质和它们的应用前景及研究方法；在本章的第二部分，我们介绍了有机聚合物分子的荧光特性包括荧光光谱特性，上转换荧光特性及荧光各向异性，同时我们讨论了手性材料的不对称结构特征以及手性材料的光学特性的研究进展包括线性圆二色性和双光子圆二色性等； 第二章，介绍了论文中对手性聚合物材料光学特性的实验方法，包括传统 Z扫描方法的实验原理和实验过程及分析做了详细的描述，光限幅实验和偏振荧光的测量方法及理论背景进行论述。 第三章，研究了两种具有相同的主链结构，仅有一个不同的侧链基团(分别为羟基和乙酰氧基)的联萘手性有机聚合物材料非线性光学特性。首先在不同的激发波长，脉宽和重复频率下对材料的非线性光学特性及其对应的物理机制做出讨论，发现这两种单一基团不同的分子在532 nm的皮秒激光下分别显示出饱和吸收和反饱和吸收特性；研究了联萘手性材料的在飞秒800nm激光下的双光子荧光及其偏振调控特性,同时对联萘材料的光强依赖的双光子偏振率做出研究并分析有关能级跃迁的对称性问题。 第四章，研究了两种分子组成一样，结构不同的联萘酚-联萘胺的双手性聚合物在飞秒800nm下的非线性吸收特性，并且发现此时的吸收特性来源于双光子吸收诱导的激发态吸收，同时由于材料大的激发态与基态吸收截面之比，我们对样品进行了光限幅实验并取得了较好的实验结果。研究了材料的荧光寿命，并分析在飞秒800nm下材料系统的能级跃迁只是存在激发态和基态，与三重态无关，并讨论了基态和激发态的能级对称性。 第五章，研究了分子组装对偶氮液晶材料非线性光学特性的影响及其产生的物理机制；研究了芘类有机聚合物的光致双光子吸收特性和其双光子荧光的偏振调控特性；采用了FDTD模拟软件对金纳米颗粒在不同偏振态激光下的表面电场的模拟分析，并设计有机材料包裹金纳米颗粒的实验对模拟结果进行讨论。