双光子吸收(TPA)是一种重要的光学非线性效应。双光子吸收材料是非线性光学领域研究的热点，强双光子吸收材料在双光子荧光显微术、三维光信息存储、光限幅、激光上转换、聚合物微加工以及光动力学诊疗等领域具有诱人的应用前景。我们认为经过恰当结构设计合成出的蒽基衍生物可能成为一类优良的双光子材料。本工作以蒽为π中心合成了蒽基共轭小分子和非共轭高分子，测定了它们的单光子和双光子特性，得到一系列具有大的双光子吸收截面和高荧光性的新型蒽基双光子材料。概述了国内外关于双光子吸收材料研究的最新进展，总结了有机双光子材料的结构特征、双光子吸收强化途径和潜在应用，以及具有双光子吸收性质的高分子材料的特点及设计途径。选择具有大平面高刚性的蒽基衍生物为本工作的主要研究目标。以拓展苯基乙炔共轭桥的方式合成了一系列9，10-二(对-二癸胺苯基乙炔)蒽类衍生物，结果表明，增加分子共轭桥长度，能显著提高分子的双光子吸收截面和荧光量子产率。探索了以蒽为核心的双光子聚合物吸收材料的可能性。在钯催化下合成了以2，6-二(二己基氨基-对苯乙烯基)-9，10-二烷氧基苯基蒽为结构单元的非共轭蒽基聚合物，并对产物结构进行了表征。通过研究目标聚合物和模型化合物的紫外、荧光及双光子吸收性质，发现它们是具有大的双光子吸收特性的发光材料。本文的工作为进行强双光子吸收材料的分子设计提供了有益的探索。