有机二阶非线性光学（NLO）材料在过去的二十年中因其具有超快响应、宽带宽、低驱动电压、可调谐结构和高电光（EO）系数（γ33）等潜在优势而备受关注。这些材料在高速电光调制器、光传感器和电信等方面具有潜在应用。有机二阶NLO生色团是电光材料中最重要的部分。一阶超极化率（γ33）已被用于表征生色团的微观NLO活性。然而,制备出色的电光材料的挑战不仅在于开发具有大β值的NLO生色团,还在于如何将微观分子的β值高效的转化为宏观材料的电光活性。为了更高效地将生色团分子的微观非线性转化为宏观材料的电光活性,位阻基团、形状工程等概念应运而生并用于设计生色团。本论文首先在π-共轭桥噻吩的不同活性位点引入两个相同的电子给体（N,N-二乙基苯胺基团）以及电子受体（2-（3-cyano-4,5,5-trimethylfuran-2（5H）-ylidene）malononitrile）设计并合成出了一系列新型具有双给体的Y型生色团分子Y0、Y1和Y2。热稳定性结果可知生色团具有良好的热稳定性。紫外可见近红外光谱（UV-vis-NIR）分析的结果可知在噻吩的C2号和C5号位点和在噻吩的C2号和C3号位点引入两个电子给体可以有效地增加分子内电荷转移,但在噻吩C2号和C4号位点引入两个电子给体明显抑制了生色团的分子内电荷转移特性。由电光活性测试可知在噻吩的C2号位点和C5号位点引入电子给体,在C3号位点引入电子受体和在噻吩的C2号位点和C3号位点引入电子给体,在C5号位点引入电子受体的两种生色团Y0（γ33=25 pm V-1）和Y1（γ33=56.2 pm V-1）,不仅可以显著提升偶极生色团的NLO性质还可以有效的减弱偶极-偶极相互作用,使得有机电-光材料具有更高的EO活性。然而在噻吩的C2号位点和C4号位点引入电子给体,在C5号位点引入电子受体的生色团Y2（γ33=5.8 pm V-1）显著削弱了材料的宏观EO活性。本论文进一步通过引入新型电子给体1-氧杂久洛尼定（J）合成一系列新型生色团J1、JS和JO。热稳定性结果表明生色团都具有良好的热稳定性。通过紫外可见光光谱（UV-vis）分析结果可以得知新电子给体1-氧杂久洛尼定基团比4-二乙胺基苯基团和4-苯甲醚基团具有更强的给电子能力。并且具有1-氧杂久洛尼定电子给体的新型生色团 JS（λman=662 nm,γ33=15.3 pm V-1）和 JO（λmax=669 nm,γ33=13.5 pm V-1）相比于FTC具有较高的电光系数（λmax=676 nm,γ33=12 pm V-1）。说明引入具有更强给电子能力的电子给体并调整生色团的共轭桥是优化材料宏观EO活性和改善非线性/透明度矛盾的有效方法。最后,通过在噻吩π-共轭桥的C2和C3号活性位点引入两个具有不同给电子能力的电子给体设计并合成了一系列新型双给体的Y型生色团分子Y3、Y4、Y5、Y6、Y7和Y8。热稳定性表征可知生色团都有较好的热稳定性。UV-vis-NIR分析可知,将更强的电子给体引入到噻吩的C2号位点的生色团具有更强的分子内电荷转移性质。并且通过理论计算以及循环伏安法可知,将更强的电子给体引入到噻吩的C2号位点的生色团具有更小的能隙以及更大的一阶超极化率,这表明引入更强的电子给体以及将强电子给体引入噻吩的C2号位点使得生色团具有更强的非线性性质。