在表界面科学迅速发展和铁电材料至关重要的今天,对两者的无损探测技术亟待更新和发展。激光被发明之后应运而生的二次谐波产生（SHG）技术,以其源于对称性破缺、灵敏度高、装置相对简单、生物友好等特点,正在被越来越多的研究者关注。另一方面,钙钛矿型氧化物材料具有丰富的物理化学性质和巨大的应用潜力,特别是其薄膜材料近年来在太阳能电池、紫外探测、铁电存储、铁电金属、多铁耦合机制研究等方面都有不俗的表现,因此对这些材料物性表征和调控的研究有增无减。本论文的主要工作便是基于自主搭建的远场SHG系统,研究钙钛矿型氧化物薄膜结构特性和钙钛矿铁电体的结构相变特征,以及在此过程中不断对系统进行完善和发展,主要内容和结论如下:1.利用激光分子束外延（Laser-MBE）技术,在掺铌钛酸锶衬底上可控外延生长了一批不同厚度的铁酸铋（BiFeO₃,BFO）薄膜。压电力显微镜结果证明其具有良好铁电性,X射线倒易空间扫描结果证明了60 nm厚的BFO薄膜的结构属于类四方相,而180 nm厚的BFO薄膜属于单斜相（类R相）,这和我们通过这批薄膜SHG偏振各向异性图得到的结论一致。此外,我们从SHG极化理论出发,证明了SHG偏振各向异性s-out图样中四重对称性的消失,标志着BFO薄膜中R相的出现,并推导计算了这批薄膜的二阶非线性极化率张量元χ₃₁/χ₁₅、χ₃₁/χ₁₁的值。2.将变温台引入远场反射式SHG系统,研究了钛酸钡（BaTiO₃,BTO）单晶和纳米晶的结构相变特征,首次用SHG手段观察到了在BTO铁电相变时位移模式和有序-无序模式的共存,而且具有不同初始状态的BTO铁电相变时的行为不同,根据变温SHG偏振各向异性图的演化,我们认为这种不同是两种模式竞争的结果,压电力显微镜实验结果证明BTO表面畴结构在退火后有所增加。此外,对10 nm以内的BTO纳米颗粒的SHG研究结果表明,平均粒径小至2.8 nm的BTO纳米颗粒依然可以产生二次谐波信号,具有极化特征。3.研究了BTO偏振各向异性图随样品方位角/极化方向的关系,明确了两者的线性依赖,并通过SHG理论推导、压电力显微镜实验结果验证,证明了在0°-180°范围内,钙钛矿型氧化物铁电材料的净极化方向可以根据SHG偏振各向异性图定性表达。