紫外激光光源在微加工、紫外医疗、光刻等领域具有重要的应用,固体激光器是当前紫外激光光源非常重要的组成部分。而紫外非线性光学晶体材料作为固体激光器的核心器件,受到广泛的关注和研究。磷酸盐因其丰富的晶体结构和优异的光学性能,是探索紫外非线性光学晶体材料的优选体系。然而紫外磷酸盐存在倍频效应和双折射率普遍较小的问题,因此为了增强其倍频效应和双折射率,本文将不同的原子与碱金属磷酸盐复合,合成了多种新型紫外磷酸盐非线性光学材料,对其相关性能进行表征。同时报道了这些化合物的晶体结构,并对结构性能关系进行了深入的研究。采用高温溶液法合成了一个新的磷酸盐,α-Li2Na2P2O7化合物,其倍频效应为0.5倍KDP。第一性原理计算表明其倍频效应主要来源于P-O基团,其双折射率为0.008@1064 nm。将Al原子引入碱金属磷酸盐,通过高温溶液法合成了Rb3Al2（PO4）3和K3Al2（PO4）3化合物,通过第一性原理计算出它们的双折射率分别为0.0072和0.0075@1064 nm。Rb3Al2（PO4）3和K3Al2（PO4）3的粉末倍频效应分别为0.6倍和0.4倍KDP,理论计算结果显示其倍频效应主要来源于P-O基团,Al-O基团的贡献非常小。这表明Al-O基团的引入并没有增强材料的双折射率和倍频效应。为了增强紫外磷酸盐非线性光学材料较小的双折射率,将Te原子引入到碱金属磷酸盐体系中,采用高温溶液法得到了一个新的磷酸盐,K2TeP2O8化合物。漫反射光谱测试表明K2TeP2O8的带隙为4.6 e V。通过第一性原理计算发现K2TeP2O8在紫外磷酸盐中具有大的双折射率（>0.05@400-1400 nm）,同时其晶体结构中Te-O基团是共面排列的,这表明将Te原子与碱金属磷酸盐复合并保持Te-O基团的共面排列有助于增强材料的双折射率。为了增强紫外磷酸盐较小的倍频效应,将含孤对电子的Pb和Bi原子引入到碱金属磷酸盐体系中,通过高温溶液法合成了RbPbBi2（PO4）3和Li2ABi（PO4）2（A=K,Rb,Cs）化合物。RbPbBi2（PO4）3的粉末倍频效应是0.7倍KDP。理论计算表明Li2KBi（PO4）2、Li2Rb Bi（PO4）2和Li2Cs Bi（PO4）2的双折射率分别为0.024、0.035和0.024@1064 nm,这在紫外磷酸盐非线性光学材料中算较大的。Li2KBi（PO4）2、Li2Rb Bi（PO4）2和Li2Cs Bi（PO4）2具有大的倍频效应,分别为5.0、3.1和2.5倍KDP,其中Li2KBi（PO4）2的倍频效应是所有铋磷酸盐中最大的。因此将Bi原子引入碱金属磷酸盐体系能有效增强倍频效应,同时也有可能得到较大的双折射率。通过研究碱金属阳离子对材料倍频效应的影响,发现碱金属阳离子能影响晶体结构中基团的排布,进一步影响材料的倍频效应。研究了二磷酸盐中P2O7基团中PO4基团的排列对倍频效应的影响,发现设计合成具有一致排列的P2O7基团中的PO4基团有助于提高二磷酸盐的倍频效应。对磷酸盐结构中如果存在孤立的Cs-O、Rb-O这类基团,那么就会有很大的概率产生无序的结构这一现象进行了研究。本论文成功合成了多种新型紫外磷酸盐非线性光学材料,筛选出了具有大双折射率的K2TeP2O8化合物和具有大倍频效应的Li2ABi（PO4）2（A=K,Rb,Cs）化合物,为紫外磷酸盐非线性光学材料的设计和探索提供重要的借鉴和帮助。