金属纳米颗粒具有一般纳米材料所具有的量子尺寸效应、表面效应和量子隧道效应等，此外金属纳米颗粒还具有独特的表面等离子体共振效应，这使得其被广泛地应用于光电、催化和生物等领域。将金属离子注入电介质材料形成金属纳米复合材料是一种重要的材料制备技术。金属离子注入电介质材料后形成的金属纳米颗粒会显著改善注入基底的非线性光学性质。本论文以MEVVA（金属蒸气蒸发弧）源离子注入技术制备了几种典型的金属纳米复合材料，并研究了制备材料的精细结构和非线性光学性质，比较了不同注入元素对材料非线性光学性能的影响。本论文的主要内容和成果如下：　　1.利用MEVVA源离子注入技术分别将Cu、Ag、Fe和Ni元素注入?型单晶Al2O3形成Cu：Al2O3、Ag：Al2O3、Fe：Al2O3和Ni：Al2O3纳米复合材料，共计四种样品。　　2.测量了上述纳米复合材料的紫外可见光谱和超连续光谱，发现上述金属离子注入会提高材料的吸收率和非线性光学折射率。　　3.利用克尔透镜自相关技术测量了上述金属纳米复合材料在波长为800 nm处的非线性折射率系数，得到了不同元素的纳米颗粒对注入材料非线性折射率系数的增强效果。