光电子、光通信及全光学信息处理系统对材料的三阶非线性光学性质提出了更高的要求。材料除具有大的三阶非线性极化率外，还必须具有较小的吸收，即具有大的优值比x(3)/α。P.Sheng等人的理论分析预言，通过改变金属颗粒的形状及其在复合薄膜中的排列能够有效的增大薄膜材料的三阶非线性极化率，并提高优值比。 本文采用脉冲激光沉积(PLD)技术，制备了Ag：BaTiO3复合薄膜，在薄膜生长过程中加入沿基片方向的横向电场，改变了Ag颗粒在薄膜中的分布。研究了复合薄膜在355～650nm波长范围内三阶非线性极化率的变化趋势。本文还对Ag：BaTiO3的超快非线性响应进行了研究。论文工作的主要内容和结论如下： 1.利用PLD技术在MgO双抛基片上生长了Ag：BaTiO3复合薄膜，在生长过程中沿基片表面方向加高压电场。通过TEM对薄膜中金属颗粒的形状和分布进行了研究，发现随着外电场的加入，金属纳米颗粒在沿电场方向拉长，具有一定的取向性，增加了薄膜的各向异性程度。 2.通过z扫描技术分别测量了不加电场及加电场情况下制备的Ag：BaTiO3薄膜在532nm处的三阶非线性极化率。结果表明，在外加电场1000V/cm条件下生长的薄膜的三阶非线性极化率和优值比有较明显的提高。 3.利用波长连续可调的OPA脉冲激光系统测试了Ag：BaTiO3薄膜在355～650nm波长范围内三阶非线性极化率的变化情况。从实验曲线看出，随着薄膜各向异性的增强，薄膜的线性光吸收和三阶非线性折射率的峰位都向长波方向移动，而非线性吸收的峰位基本没有移动。因此|Rex(3)/Imx(3)|的数值得到了较大的提高。 4.首次使用脉宽200fs的超短脉冲激光研究了Ag：BaTiO3薄膜在400nm波长处的三阶非线性超快响应，Ag：BaTiO3薄膜表现了超快非线性饱和吸收特性。