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在激光被发明之后的半个世纪,非线性光学领域已经被广泛发展和应用。非线性光学（Nonlinear Optical,NLO）效应有不同的类型,例如谐波产生、非线性光吸收、非线性光折射、超快过程和光孤子。从人类最初观察到NLO现象以来,二次谐波（Second-Harmonic Generation,SHG）一直是一个重要的研究领域,这是一个参数非线性过程,其中两个具有相同频率的光子被NLO材料吸收,另一个具有双倍频率的光子被辐射。基于SHG的产生机制,SHG信号具有稳定性、可调谐性、相干性、超快响应性和偏振敏感性等特点。对于开发SHG在生命科学和光电子学领域的应用,纳米尺度材料特性的研究尤其重要,目前,这种材料是非中心对称的晶体,如钛酸钡（BaTiO3,BTO）,由于具有很强的二阶非线性光学特性,在生物成像方面具有很重要的应用价值。本论文中,对BTO纳米阵列的制备及其SHG的特性展开了研究,主要内容如下:（1）应用纳米球刻蚀（Nanosphere Lithography,NSL）技术和脉冲激光沉积（Pulsed Laser Deposition,PLD）技术,制备了周期排列的BTO纳米三角阵列和相同条件的薄膜,并利用原子力显微镜（Atomic Force Microscopy,AFM）和扫描电子显微镜（Scanning Electronic Microscopy,SEM）,分别对BTO纳米阵列和薄膜的形貌进行表征,结果表明制备的BTO纳米三角阵列排列均匀有序,BTO薄膜表面均匀且平整。（2）采用紫外-可见（UV-visible）分光光谱仪测试了不同尺寸的BTO纳米三角阵列和薄膜的透射光谱,结果表明,BTO纳米三角阵列和薄膜在UV-visible区域内有较高的透过率,在长波部分表现出很好的透射性。通过光学带隙图可知,不同尺寸纳米阵列的光学带隙值有微小差异;BTO薄膜的光学带隙值随着退火温度的升高而增大;对BTO纳米阵列进行退火处理,发现其光学带隙值也发生了改变。（3）利用自主搭建的透射式显微共焦测试系统深入研究了BTO纳米三角阵列和薄膜的SHG特性。重点测试了BTO纳米阵列和薄膜的偏振响应特性,即SHG信号强度随入射光偏振态的变化规律,结果表明对实验数据拟合得到的曲线与实验数据吻合得很好;退火处理后的BTO纳米阵列和薄膜的SHG信号有明显增强;通过计算面积归一化系数,我们对比了在相同激发条件下BTO纳米阵列和薄膜的SHG信号强度,发现相对于BTO薄膜,BTO纳米阵列的SHG信号显著增强。