近些年来，在非线性光学材料的研究领域，为克服单一的无机材料和有机材料所固有的弱点，人们很自然地想到综合二者的优点，合成出杂化非线性光学材料。将有机化合物和多金属氧酸盐的性质综合于一种不同寻常的化合物中合成新类型的多金属氧酸盐结构，或以多金属氧酸盐为基本建筑单元通过各种有机基团或金属配合物作用下得到具有高维孔结构的杂化化合物成为寻找新的非线性光学材料的一个方向。多金属氧酸盐分子和底物分子框架除了贡献出各自具有的特定物理性质外，还将通过组分间的协同效应产生出一些单独组分并不具备的新的功能特性。 本论文首先介绍了测量三阶非线性光学系数的方法，包括四波混频法、时间分辨光克尔效应法、Z-扫描法、非线性干涉法等，及有机/无机杂化非线性光学材料特别是多金属氧酸盐作为非线性光学材料的特性和目前的发展现状。然后简单介绍了几种常用的Z扫描技术，并详细的推导了在有非线性吸收和无非线性吸收情况下的Z扫描高斯分解法的理论模型，而后给出了Z扫描光路调节的细节和注意事项和利用C<,60>样品对装置进行了验证，分别测试了开孔、闭孔和光限幅测量情况下装置的准确性。 最后介绍了利用水热合成法制备了超分子化合物样品。报道了利用Z扫描技术，在波长532nm、脉宽8ns的条件下研究下列四种新型的多金属氧酸盐化合物： (1)化合物1：多金属氧酸盐基超分子化合物(HDPA·DMF)<,2>(HDPA·2DMF)(PMo<,12>O<,40>)； (2)化合物2：Keplerate球型纳米多孔性多金属氧酸盐1(NH<,4>)<,72-n>[{(H<,2>O)<,81-n>+(NH<,4>)<,n>)} {(Mo<Ⅵ>)Mo<Ⅵ><,5>O<,2>(H<,2>O)<,4>)<,12>{Mo<Ⅴ><,2>O<,4>-(SO<,4>))<,30>]·ca．200H<,2>O(3)化合物3：Keplerate球型纳米多孔性多金属氧酸盐2(NH<,4>)31(NH<,2>CHNH<,2>)<,6>Gd<,1>[{(NH<,2>CHINH<,2>)<,20>+Gd<,4>){(Mo<Ⅵ>)Mo<Ⅵ><,5>O<,21>(H<,2>O)<,6>)<,12>{Mo<Ⅴ><,2>-O<,4>(SO<,4>)}<,30>]·ca．260H<,2>O(4)化合物4：Bielefeld巨轮型纳米多孔性多金属氧酸盐Na<,15>[Mo<Ⅵ><,126>Mo<Ⅴ><,28>O<,462>H<,14>(H<,2>O)<,70>]<,0.5>[Mo<Ⅵ><,124>Mo<Ⅴ><,28>O<,457>H<,14>(H<,2>O)<,68>]<,0.5>·ca．400H<,2>O的三阶非线性光学特性的过程和实验数据，最后还结合对应的理论模型对实验结果进行了数值模拟。讨论了分子结构对多金属氧酸盐样品的三阶非线性光学性质的影响。实验结果发现，这几类多金属氧酸盐化合物虽没有明显的非线性吸收性质，但都具有较大的非线性折射系数，非线性折射率为负，具有自散焦特性。 本文的研究结果对进行非线性材料的分子设计以提高其三阶非线性光学系数将具有非常重要的意义。