信息技术的高速发展离不开各种信息存储,加工,传输材料,二阶非线性光学材料由于其在高速光通讯,快速光电调制器,光开关,高密度光学存储器等领域的突出性能,吸引科研工作者数十年的探索与研究。和无机二阶非线性光学材料相比,有机二阶非线性光学材料有着更加突出的优势,它具有更大的二阶非线性光学效应,更高的光学损伤阈值,优异的加工性能以及超快的响应速度。对于有机二阶非线性光学材料来说,如何将生色团的微观超极化率β值转变为宏观电光效应并长期保持稳定是这一领域的最大难题,此外对于光学材料的器件加工而言,良好的热稳定性和光学透明性也是基本要求。在有机二阶非线性光学材料的发展过程中,科研工作者设计并合成了很多具有高光电性能的有机二阶非线性光学生色团。以这些生色团为基础,众多的具有不同拓扑结构的有机二阶非线性光学大分子材料被开发出来,它们中有些可以在具有高的光电性能的同时,也具有良好的热稳定性。本论文选取具有较高光电性能的FTC生色团为基础,设计,合成并表征了一系列具有不同拓扑结构的有机二阶非线性光学大分子材料,并测试其二阶非线性光学（nonlinear optical,NLO）系数值(d33)。按照实验进度,本论文可以大概分为以下四章。第一章:主要内容是简单介绍有机二阶非线性光学材料的研究背景,构成生色团的基本结构以及不同结构对生色团光电性能的影响,基于生色团合成的具有不同拓扑结构的大分子以及其光电性能和热稳定性,然后在前人的研究基础上,提出本论文的设计思路。第二章:作者设计合成了一种通过烷基链将3个FTC生色团的给体相连接的并排分子,命名为S1。和单个FTC生色团相比,它拥有更好地成膜性能,二阶非线性光学效应测试结果表明它具有更好的宏观二阶非线性光学性能,其d33值达到了255 pm/V,而且可以在149 oC的温度下保留其80%的初始二阶非线性光学系数。第三章:作者以偶氮苯生色团作为树枝状大分子的核,通过条件温和的“点击化学反应”将FTC生色团接上去,合成了两种树枝状大分子,分别命名为D1和D2,D1分子由三个偶氮苯生色团和两个FTC生色团构成,D2分子由一个偶氮苯生色团和四个FTC生色团构成,测试结果表明含有更多FTC生色团片段的树枝状大分子D2具有更好地综合性能,它具有很好的成膜性,较高的二阶非线性性能,其d33值达到了270 pm/V,而且可以在155 oC的高温下保留其80%的初始二阶非线性光学系数。第四章:考虑到高代数树枝状大分子的合成难度较大,作者将低代数的树枝状大分子通过后功能化的方法键接到咔唑聚合物主链上,合成了两种分别含两个和三个FTC的树枝状聚合物PG1和PG2,还合成了一种线型聚合物PG0作为对照,实验结果表明树枝状聚合物在具有较高光电性能的同时也有较高的热稳定性。特别是PG2,其d33值达到了282 pm/V,且能够在129 oC的温度下保持其80%的初始二阶非线性光学系数。