自1960年激光问世以来，其无论在工、农业生产还是国防、科学研究领域都发挥着越来越重要的作用。随着激光应用的日益广泛，人们认识到强光源对操作者人眼及其他光学元件存在的潜在危险。因此，光防护在科研、国防及国民经济的许多领域都有十分重要的意义。 碳纳米管自1991年被发现以来，不断向人们展现着很多奇特的性质，使得它受到了广泛的关注，如今研究已涉及到有机化学、无机化学、生命科学、材料科学、高分子科学、催化科学、电化学、超导体与铁磁体研究等众多学科及应用研究领域，并日益展示出重要的研究价值和巨大的应用潜力。 本文应用z扫描和泵浦-探测技术对碳纳米管及其高聚物衍生物，包括溶解在有机溶剂中及掺杂在SiO2中两种形态下的系统进行了光限幅性质和光学非线性的研究。主要工作包含： 1.介绍了碳纳米管的分子结构及其相关物理化学性质，碳纳米管光限幅和非线性光学性质的研究进展； 2.对z扫描技术中各种参量对实验曲线形状的影响进行了理论研究； 3.用527nm z扫描试验方法对来自本校化学系的三种可溶性高聚物嫁接的多壁碳纳米管(MWNTs-PVK，MWNTs-PSt和MWNTs-PMMA)的氯仿溶液的光学非线性和光限幅性能进行了研究。发现在相同条件下，高聚物．碳纳米管复合物的溶解性相对纯碳纳米管增强了，且光限幅性能也得到提高。利用开口和闭口z扫描实验和非线性散射测量，对引起样品的光限幅的可能机制进行了研究。结果显示非线性吸收是主要影响机制。通过对实验数据拟合，得到了样品的吸收系数。 4.用800nm z扫描和800nm-800nm泵浦．探测技术对不同含量的多壁碳纳米管掺杂的SiO2进行了光学非线性和超快性能研究。z扫描结果显示，在弱光功率下，掺杂碳纳米管后的样品表现出饱和吸收性质，随着入射光功率增加，这一性能增强，但继续增强入射光，这一性能逐渐被SiO2的反饱和吸收性质覆盖。碳纳米管掺杂含量最大的样品的饱和吸收性质最好。泵浦-探测结果显示，样品被激发后透过率增强，呈现饱和吸收性质。饱和吸收性能随泵浦光强的依赖关系同z扫描，均可用二项式曲线拟合。样品的激发弛豫时间在几个皮秒量级。