本论文系统总结了近年来国内外关于金属团簇化合物的光学非线性特性及光限幅效应的研究成果、研究方法及相应的理论分析方法。详细介绍了单光束激光Z-扫描技术以及相关的理论分析,对比近年来用于研究非线性光学效应的其他方法,分析了各自的特点及应用。从团簇分子的五能级速率方程出发,建立了纳秒稳态反饱和吸收光限幅模型。 利用单光束激光Z-扫描技术研究了六棱柱型金属团簇化合物[W₂Ag₄S₈（PPh₃）₄]的CH₂Cl₂溶液的光学非线性性质,发现该团簇具有很强的非线性吸收,显示自聚焦特性,得到了该团簇的三阶非线性折射率、非线性吸收系数及三阶非线性极化系数。 研究了该团簇DMF溶液在532nm波长、8ns脉冲宽度、1Hz重复频率的激光脉冲作用下的光限幅特性,分析该团簇的光限幅机理主要来源于非线性吸收和非线性散射。