自光限幅这一概念被提出以来，关于限幅材料和限幅器件的科研工作一直是各类学科的研究方向和发展趋势。作为一种新型功能性纳米材料，碳纳米管（CNTs）是由碳原子交替链接构成的同轴空管，其独特空间拓扑结构使其在力学、电学、光学等领域得到了世界范围的关注。近年来研究证明 CNTs和传统的光限幅材料或器件相比，其非线性限幅性能有十分明显的提升。众多学者对CNTs的非线性限幅性质的探索都做出了重要的贡献，针对单壁碳纳米管（SWCNTs）、多壁碳纳米管（MWCNTs）及其衍生物的光限幅工作原理与作用机制进行了一系列总结概括。作为另一种具备优异非线性光学性能的材料，半导体材料伴随着激光技术的快速发展，在近年来各类科研领域也取得了卓越的成果及进步。二氧化钛（TiO2）作为宽带隙半导体，由于其无毒性、低成本、性质稳定及高光催化性，在材料与光电等交叉学科一直备受瞩目。为了提升CNTs的光限幅性能及器件化可能，本文将TiO2纳米粒子装饰在MWCNTs表面，结合二者的优点获得更出色的限幅材料。　　本文重点通过相关实验总结了MWCNTs/TiO2复合材料的光限幅性能，并对其产生机制及作用机理进行分析讨论。为了能过详细介绍及解释 MWCNTs/TiO2的光限幅特性，我们选取了溶胶-凝胶法合成 MWCNTs/TiO2复合材料，采用完整的分散方法对材料进行分散。通过多种实验手段分析材料的性质，并利用Z扫描技术对MWCNTs/TiO2的光限幅性能及工作原理进行研究。　　第一章介绍了激光防护与光限幅基本理论及概念，并总结了 CNTs、半导体材料在这方面的研究历程与发展趋势。第二章重点描述了Z扫描技术，对该技术引申的光限幅机制进行详细解释，并建立非线性吸收的理论模型。第三章介绍了MWCNTs/TiO2复合材料的具体制备及分散过程，并利用TEM、SEM、XRD、UV-VIS等表征实验对该材料的性质及分散效果进行分析。第四章通过Z扫描实验手段对MWCNTs/TiO2的限幅性能及限幅机理进行确定，给出具体的实验结论。第五章主要对比了几种MWCNTs/TiO2光限幅器件的制备方式，为MWCNTs/TiO2这种光限幅材料的应用化和市场化提供可能。