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非线性光学是一门介于基础和应用之间的崭新学科，自激光器在上世界六十年代发明以来，得到了迅速发展，成为一门新兴的、近代光学前沿最为活跃的学科之一。有人在1964年发现了有机化合物的非线性特性，使非线性光学材料成为人们争相研究的热点，经过多年的发展，已经在很多科学领域得到了开发和应用。随着人们对非线性光学理论和实践的不断研究深入，对其本质有了一定的了解，大量的研究表明具有大的三光子吸收截面的非线性材料在诸如三维光存储、荧光成像等领域的应用潜力非常巨大，但是目前对于三光子吸收是如何产生的机制还没有建立，我们需要更多的研究。本论文的工作研究了新和成的两种芴类衍生物，他们分别是2,7-二（2-4（甲氧基苯基）乙炔基）-9,9-二辛基-9H-芴（A）和2-溴-7-（2-（4-甲氧基苯基）乙炔基）-9,9-二辛基-9H-芴（B）,测试了它们的五阶非线性光学特性，并结合量子计算试图更深入了解其三光子吸收的本质。主要从事了以下方面的研究：1.两种化合物都是通过一种高效的钯催化偶联反应得到，并通过核磁共振、红外光谱对它们进行了表征，确定了其与目标产物一致。2.测试了它们的紫外吸收光谱，发现A和B的吸收带分别在275～400nm和280～380nm，利用荧光光谱发现A在375～475nm波段有很强的蓝色荧光发射，B在350～450nm波段有较强的荧光。测试了温度对化合物A的荧光强度的影响，并用参比法计算了它们的荧光量子效率。3.使用皮秒激光器测试了它们的非线性特性，发现它们有很明显的光限幅效应。通过对实验曲线的拟合得出浓度为5×10-3mol/L的分子A在DMF溶液中的三光子吸收系数为5.2×10-20cm3/W2，浓度为1.5×10-3mol/L分子B在DMF溶液中的三光子吸收系数为1.1×10-20cm3/W2，从而通过公式可以计算出它们的三光子吸收截面分别为（6.03±0.6）×10-76cm6s2/photon2and （4.25±0.4）×10(-760cm6s2/photon2。4.用Gaussian03软件对两种化合物进行了结构优化，计算了它们激发态和分子前线轨道，从理论上分析了它们的三光子吸收截面差异的原因。