碳纳米管是一类性能独特和具有广泛应用前景的新型碳材料。碳纳米管由于高长径比、高表面积、小尺寸等特殊的结构,以及表现出来的特殊的物理性能,使得它在很多领域拥有很大的应用潜力。本文采用基于密度泛函理论(DFT)和广义梯度近似(GGA)的第一性原理方法,对锯齿型单壁碳纳米管(7,0) ~ (18,0)及部分双壁碳纳米管的光电性能进行了研究,得到了它们在50nm~1000nm波段的吸收电磁波的性质。本文结构如下:第一章介绍碳纳米管的发现,以及单壁和双壁碳纳米管的物理性能及应用。第二章讲述单、双壁碳纳米管的基本知识。主要包括结构、参数。第三章简要介绍密度泛函理论和第一性原理。第四章采用基于广义梯度近似的密度泛函理论中的简化广义梯度近似方法(PBE)分别对(6,0)和(15,0)锯齿型单壁碳纳米管(SWCNTs)和双壁碳纳米管(DWCNTs)的能带和态密度进行了计算,并对所得结果进行了比较,发现了单壁与双壁碳纳米管之间的电子学异同点。第五章应用基于广义梯度近似的密度泛函理论中的简化广义梯度近似方法(PBE)对(7,0)至(18,0)锯齿型单壁碳纳米管在极化与非极化条件下从紫外波段到近红外波段的光电性质分别做了理论计算,得到了锯齿型碳纳米管的各光学常数峰值和各光学常数峰值所对应的波长与其手性参数n之间的对应关系和变化趋势。第六章采用本文采用基于密度泛函理论和广义梯度近似的第一性原理方法,对双壁碳纳米管吸收电磁波的性质进行理论计算,得到了三种双壁碳纳米管在极化与非极化条件下吸收电磁波的性质。第七章对本文的总结与展望。归纳了本文中的研究结果,同时指出研究的局限性及进一步研究的方向。