硫系玻璃是以硫族元素（除氧和钚外）作为玻璃网络结构体，通过引入其他元素形成的具有特殊功能的无定形非金属材料。硫系玻璃是一种性能优良的功能材料，具有较好的化学稳定性、优良的红外透过特性、易于成玻成纤等优点，尤其是较高三阶非线性性能格外引人注目。硫系玻璃具有的高非线性折射率、低双光子吸收、短响应时间（fs量级）使其在基于非线性性能的光子器件制备中具有较大的应用潜力。本论文使用熔融-淬冷法制备了两组硫系玻璃基质，分别是Ge20和Ge15组，其中Ge20组为Ge20SnxSe80-x（其中x=0，5，10，11.5，12.5，13，13.5，15），Ge15组 Ge15SnxSe85-x（其中x=0，5，10，13，15，16.5，17.5，18，18.5，20），通过多种测试方法，对玻璃网络结构、光谱特性、三阶非线性性能进行了详细表征和分析，具体内容如下：　　(1)硫系玻璃基质阈值行为研究。通过对制备的样品进行切割、抛光等处理，使用X射线衍射仪分析样品是否是无定形态。通过测试得到样品的在可见光和近红外范围的吸收光谱，计算得到光学带隙，发现了独特的短波截止波长的移动规律，验证了光学阈值的存在。通过拉曼光谱分析，得到玻璃网络中化学键的变化，解释了阈值出现的原因，分析了玻璃结构内部可能存在的结构模型。　　(2)Ge-Sn-Se硫系玻璃基质的三阶非线性研究。在相同条件下，在二元Ge-Se硫系玻璃中分别引入相同摩尔比的四种不同元素Ga、Sn、Sb、Te，然后测得所有样品的吸收光谱、玻璃转变温度、光学带隙等光学参数，使用Z扫描技术测得样品在通信波段的三阶非线性性能，引入Sn的玻璃组分具有最高的三阶非线性性能，进一步结合拉曼光谱分析样品具有不同非线性性能的原因。在相同条件下测试得到两组Ge-Sn-Se基质玻璃的三阶非线性性能。　　(3)Ge-Sn-Se基质玻璃非线性性能提高。探索提高样品三阶非线性性能的方法，一种方式是热处理。通过热处理方法，测试获得样品的吸收光谱、XRD光谱、光学带隙等方面产生的变化，然后再次测试微晶样品的三阶非线性变化趋势。另一种方法是在基质中引入具有高极化率的原子或者离子，对样品进行热处理，利用量子点效应提高样品的三阶非线性性能。　　(4)Ge-Sn-Se基质玻璃在中红外波段的三阶非线性性能。硫系玻璃在中红外波段的三阶非线性性能的报道是比较少的，而能够在中红外波段表现出较好非线性性能的材料由于在军事与民用方面巨大的潜力而备受关注。通过使用升级版的Z扫描测试方法，获得两组Ge-Sn-Se玻璃在中红外波段的非线性性能，并且分析了三阶非线性折射率随着平均配位数变化趋势的原因，并从杂质吸收方面解释了3.5 m和3 m两个波长三阶非线性折射率产生较大差异的原因。