本文以制备具有高非线性活性和热稳定性的非线性光学材料为目的,设计合成了新型具有高二阶极化率的噻唑生色分子,制备了两种新型非线性光学聚氨酯复合材料,并对它们的结构和性能进行了研究。设计、合成了含羟乙基活性基团的噻唑类非线性生色分子,用IR、EA、¹H MNR、UV-Vis和DSC-TG等对其结构和性能进行了表征,用超瑞利散射技术测定了其二阶极化率。结果表明:两种噻唑类生色分子具有较高的β值,在波长1064nm处,β分别为5.60×10^-28和5.76×10^-28esu,其最大吸收波长都未超过600nm,截止波长均小于710nm,生色分子的热分解温度分别为224℃和216℃,具有较好的热稳定性,可用于制备性能优异的非线性光学材料。利用溶胶-凝胶法将硅烷染料、含硅氧烷的非线性聚氨酯与TEOS共水解-缩合首先制备了新型PU-DR19-SiO₂纳米复合材料,并用IR、SEM、TEM、Uv-vis和DSC-TGA对其结构和性能进行了表征。结果显示:材料中有机相与无机相以共价键相连,没有发生相分离,且其中非线性较好的DR19生色团含量和材料的Tg都较纯NLO/PU有显著增加,可以用来制备性能优良的二阶非线性光学器件。利用溶胶-凝胶法首先制备了新型PUT/SiO₂纳米复合材料,并用IR、SEM、TEM、Uv-vis和DSC-TGA对其结构和性能进行了表征。结果显示:材料中有机相与无机相以共价键相连,没有发生相分离,且其中高二阶极化率的噻唑生色团含量和材料的Tg、Td都较纯NLO/PU有显著增加,是制备性能优良的二阶非线性光学器件的较佳选择。