激光技术的不断发展,使得脉冲激光器的应用越来越广。超短脉冲宽度具有高峰值强度和较高的时间分辨能力,因此被应用在很多材料的非线性光学性质的研究中,纳米材料的非线性光学特性研究具有巨大的应用价值。近年,随着半导体材料的发展,ZnO已经成为半导体材料研究领域的热点材料,其禁带宽度可达3.36 eV,激光束能为60meV,其晶体的结构为六方纤锌矿结构,是6mm点群,其晶格常数为：=0.325nm,c=0.521nm。ZnO的晶体结构使得ZnO纳米材料具有很强的表面效应,其电导率、透过率高,传输可靠,因此可应用在短波长的发光器件、透明导电极以及压电传感器等领域中,并受到极大的关注。基于此,利用超短脉冲激光对ZnO纳米粒子和ZnO晶体材料的非线性特性进行深入研究,对实验结果进行分析总结。论文首先对近年来国内外关于ZnO纳米光学非线性的研究方法和成果进行分析,详细介绍了ZnO单晶结构特点,超短脉冲激光和Z-扫描技术进行相关理论分析。然后,根据ZnO纳米的非线性光吸收和折射模型,在纳秒和皮秒脉冲激光激发下,测量氧化锌纳米材料的非线性吸收及非线性折射系数,对ZnO纳米粒子和晶体的非线性光吸收和反射特性进行比较分析,给出ZnO纳米材料的非线性光学特性。最后,对本文的研究工作进行总结和下一步工作的展望。