分子聚集体是多个分子通过分子间弱相互作用力，如氢键作用、亲疏水作用、偶极相互作用及范德华力等，自组装形成的结构有序的体系。分子聚集体的功能不仅取决于构成物质的单分子的物理化学性质，也依赖于分子聚集体的聚集结构。以分子间弱相互作用力结合的分子聚集体，由于分子间的激发转移作用，体现出聚集体整体的光响应，从而显著的区别于单分子的光响应。深入理解聚集体这种整体的协同效应，比如超辐射、放大的自发射、受激发射等协同发射现象，对于更好的开发和应用分子聚集体材料显得至关重要。分子聚集体的光谱特征还包括谱线交换变窄、非均匀加宽、均匀加宽等。深入理解各种聚集体的光谱行为和光物理特性，对于分子聚集体材料的理论研究和应用都有着重大的意义。发展适用于聚集体系的激子动力学方法和构建合理的聚集体模型,去揭示聚集体的激发行为和探索分子协同效应的物理本质是一个非常具有挑战性的课题。理论研究必将在聚集体的聚集结构与性能等方面发挥重要的作用。通过二维电子光谱（Two-dimensional electric spectroscopy，2DES）技术，阐明分子聚集体系统结构与功能的关系，目前已经成为最有效的研究方法，并应用于化学、生物和物理等各个学科的研究中。二维光谱特性可以很清晰便捷的用于研究聚集体材料中的电子结构，能量和电荷转移过程等相关问题。二维电子光谱技术是研究激发态相干和能量传输的具有高分辨率的重要方法。本文中应用二维电子光谱的理论模拟对线性J聚集体激子动力学问题进行研究，并且深入探索了J聚集体光谱特性，最后我们将此方法应用于实际的二聚体体系进行研究。本文主要分为以下几个部分：在第一章中，我们主要阐述了分子聚集体的概念、光谱特性、分子激子理论、研究现状和研究意义。另外还介绍了二维电子光谱技术的发展过程及应用，是目前最有效的探测聚集体体系的激子动力学和结构的方法。本章结尾介绍了本论文研究研究内容和意义。在第二章中，介绍了研究分子聚集体的二维电子光谱的理论方法，这里包含的基础知识有刘维尔空间密度算符、随时间演化的密度算符、相互作用表象中的密度矩阵，以及三阶非线性光学响应函数等基础理论计算方法。激子离域长度是指在一个特定激子状态中所包含的分子数目。因此，激子离域长度是无序化强度的函数，并且与交换变窄有密切关系。之前的研究中，应用泵浦探测实验测量出激子离域长度，并指出均匀线宽远小于由对角线无序化强度产生的标准偏差，因此适用于低温情况。而在中等温度或是高温时，激子失相速率与整个激子吸收带宽值相近，激子特征变得更加复杂，目前没有得到广泛的研究。二维光谱的参数分辨率要优于常规的泵浦探测光谱和光子回波光谱，因此针对以上问题，在第三章中，模拟了一维线性J聚集体的各种二维电子光谱，定量的表征出光谱中的特征峰，同时提取了激子离域长度的信息。在第四章中，我们提出了非谐振子模型，在谐振子模型基础上引入了能量非谐振性和非线性跃迁偶极。详细的分析了线性J聚集体与非谐振子模型的各类型二维电子光谱，即二维相位重构光谱、非相位重构光谱和双量子相干光谱。两者所具备光谱的特征非常的相似。我们的计算结果展示了非谐振子和J聚集体光谱行为的一致性，进一步证明了J聚集体的激子带具有非谐振性。组成生色团的分子之间相互作用在分子自组装中发挥关键作用，对其光物理性质有一定的影响。对于这种作用的有效控制对发展光电功能材料，如人造光合作用系统，光伏器件，有机发光二极管和太阳能电池有着重要的作用。对分子聚集体结构与性质关系的理论研究，将对聚集体材料的构筑和实验现象的认识提供有力的支撑。结构和分子间的相互作用对这些材料的光学性能有重要的影响，而相邻分子之间的距离和角度显得尤为重要。第五章中将针对这些问题进行研究，我们选取了喹吖啶酮衍生物二聚体体系，计算不同构型下的二维光子回波光谱，深入的理解了分子间的相互作用、结构与光学性能之间的关系。这部分工作的主要目的是通过二聚体的二维光谱的计算，更好的理解二聚体构型对光谱特征的影响。