有机半导体材料因其丰富的激发态能级跃迁体系、高的发光量子产率、易于大面积加工制备等特点,在光电领域具备广泛的应用前景。特别是近年来,由有机半导体材料制得的有机微纳晶由于具备缺陷密度低、结构光滑规整、形貌可控等优点,成为了应用于有机光子学芯片基本单元构筑的有机固态激光及光波导器件的理想选择。然而由于有机半导体材料的激发态能级系统及结晶时的自组装机理较为复杂,对于有机固态激光器性能提升及光波导器件可控制备的研究仍存在诸多挑战。因此,本文围绕基于有机微纳晶的低阈值高性能有机固态激光器及功能化光波导器件的实现,从优化有机激光分子激发态过程和构筑面向复杂光传输功能的有机结构角度出发展开了研究,具体研究工作如下:第一部分:从有机激光分子的激发态跃迁机理入手,设计并合成了具备聚集诱导发光（Aggregation-Induced Emission,AIE）特点的有机小分子 1,4-双[4-（1,2,2-三苯基乙烯基）苯乙烯基]-2,5-二甲氧基苯（TPDSB）,并通过溶液法制备得到了其微纳尺度的带状一维结构单晶。AIE分子基团的引入使得TPDSB在固态下具备高的荧光量子产率（85.6%）,大大提高了用于产生粒子数反转、支持受激辐射的激发态电子有效利用率。在此基础上,利用TPDSB带状微纳晶的法布里谐振腔特性,本工作实现了阈值低达653 nJ/cm2,品质因子高达2565的有机微纳固态激光器,为低阈值有机固态激光器的实现提供了新的理论依据及实验支持,促进了用于可集成微纳光子学的高效相干光源的发展。第二部分:通过理论计算和实验验证揭示了有机小分子1,5-二羟基蒽醌（1,5-DHAQ）的激发态分子内质子转移（ESIPT）过程及机理,并通过溶液自组装法制备得到了可作为回音壁（WGM）谐振腔的1,5-DHAQ四方片状微纳晶。在～1.4 ps内发生的快速的动态ESIPT过程导致了 1,5-DHAQ分子构型和势能面的变化,利用变化前和变化后的能级可建立起无振动能级参与的四能级体系,产生高效粒子数反转。在355 nm脉冲激光的泵浦及1,5-DHAQ微纳晶的WGM腔作用下,最终得到～672 nm的深红激光。阈值低达0.39 μJ,品质因子为2033。本工作揭示了基于1,5-DHAQ分子ESIPT过程的WGM腔有机微纳固态激光器机理,并基于ESIPT过程成功优化了激光增益材料的能级跃迁系统,为高性能微纳协同光源的发展起到推动作用。第三部分:通过“共晶工程”制备了有机小分子四叔丁基苝（TBPe）与四氯苯二腈系列同分异构体四氯对苯二腈（TCP）、四氯邻苯二腈（m-TCP）及四氯间苯二腈（o-TCP）的一维棒状及枝杈状同质结构的共晶,三种共晶在紫外光激发下分别发出红、黄、绿色荧光。通过光波导测试发现,三种一维棒状共晶都呈现出极低的光波导损耗率（3.5×10-3～9.9×10-3 dB/μm）,具备优异的单向光波导性能。而枝杈状同质结构具备多向对称光传输性能,可实现光子的多向分流。本工作通过“共晶工程”实现了用于微纳尺度的单向和多向的光波导器件,从材料角度为应用于复杂有机光通讯模块中光传输器件的制备提供了新的研究思路和实验依据。