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有机光电材料在众多领域显示出重要应用价值，如有机发光二极管、太阳能电池、有机场效应晶体管、非线性光学等。在有机光电材料中，芴和吩噻嗪因其优良的光电性能而备受关注。芴和吩噻嗪都拥有大的刚性结构和π共轭体系。芴具有较高的热稳定性、光稳定性和大的能带隙。并且，芴基团有低的电离势，作为常用的电子给体广泛的应用在齐聚物的合成中。吩噻嗪是含富电子的硫和氮的杂环共轭化合物，同样具有低的电离势。此外，吩噻嗪基团有特殊的立体空间结构，由于π-π间的相互作用，它可以限制π键堆积，并且有利于齐聚物中形成离域π电子。基于此，研究者合成两种线型齐聚物P-F-P和F-P-F-P-F，芴单元作为核而吩噻嗪基团作为“周围的臂”伴随着芴单元。本文报告了对P-F-P和F-P-F-P-F的线性和非线性光学测量的结果。F-P-F-P-F与P-F-P相比多了两个芴单元，显示出更大的π共轭范围。它们的线性和非线性光学特性通过组合若干实验装置来探测，包括紫外—可见吸收谱，单光子荧光，双光子荧光，Z扫描，瞬态吸收等。齐聚物的电子跃迁和吸收谱通过量化计算进行分析。本文重点关注于π共轭体系对齐聚物光学性能的影响，得出的结论如下：对紫外—可见吸收光谱进行分析发现，二者显示出类似的结构，并且都有一个主要吸收带。P-F-P的最大吸收波长在413.5nm，而F-P-F-P-F的在425nm。并且，F-P-F-P-F的摩尔吸收系数为1.04×105cm–1M–1，比P-F-P的8.63×104cm–1M–1要大。单光子荧光谱显示P-F-P的主要发射带在498.5nm附近，而F-P-F-P-F的在520nm。F-P-F-P-F的吸收谱和发射谱相对于P-F-P均发生红移，而且，能带隙也随之变窄。瞬态吸收实验表明，共轭系统的增加能调整内转换的动力学过程，影响不同弛豫方式的竞争。瞬态吸收实验表明激发态弛豫过程有中间态的存在，且发现芴单元能延长从激发态到中间态的内转换时间。另外，在光致激发后出现一个快速的热弛豫过程，这可能降低荧光效率。P-F-P和F-P-F-P-F的分子结构在光致激发后没有发生扭转，所以扭转分子内电荷转移不是中间态形成的原因，中间态的形成原因有待于进一步讨论。在量化计算中，P-F-P和F-P-F-P-F的分子轨道通过B3LYP/6-31G优化。计算表明，与对LUMO的影响相比，芴单元的引入主要影响HOMO的状态。两种齐聚物的分子偶极矩计算结果为：P-F-P为1.77D，而F-P-F-P-F为5.41D，同时，带隙也由3.01降到2.95eV，与实验数据相一致。我们利用TD-DFT/6-31G（d）方法得到P-F-P和F-P-F-P-F的模拟吸收光谱，并分析了电子跃迁机制。在双光子荧光谱中，我们可以看到，F-P-F-P-F的荧光效率明显大于P-F-P。双光子吸收系数可从开孔Z扫描实验数据计算出，双光子吸收截面随着芴单元的引入提高了近一倍。实验结果表明表明π共轭体系能有效提高双光子吸收截面。