非线性光学材料在激光、通讯、医药器材、电子仪器等高科技领域有着广泛而重要的应用。在非线性光学效应等方面，有机和聚合物非线性光学材料展示出优于无机非线性光学材料的性质。由于有机和聚合物非线性光学材料具有大的非线性光学系数，宽的响应波段、良好的柔韧性、高的光损伤阈值和较低成本，以及易于合成、可以进行裁减和修饰等特点而备受重视。因此，设计、合成与研究有机和聚合物非线性光学材料对于国防建设和国民经济具有重大意义。但是，在设计与合成有机和聚合物非线性光学材料中，一直存在着两个挑战性的课题，即解决发色团非线性与光学透明性之间的矛盾和合成不但宏观二阶非线性系数值d33大而且玻璃化转变温度Tg高的聚合物。为此，我们使用9，10-二氢葸为骨架，设计并合成了一系列两个D—π—A单元非共轭并联的H型发色团，解决发色团非线性和光学透明性之间的矛盾。将该H型发色团与含氟亚酰胺共聚合成主链聚酰亚胺，预期该主链含氟聚酰亚胺将具有d33大和Tg高的特点。 本文分六部分研究了偶氮发色团及含氟聚酰亚胺的合成、表征和二阶非线性光学性质。主要内容如下： 一，合成组装两个D—π—A单元非共轭同向并联的有机发色团的骨架，并研究了在碱性下，醛酮的高效便捷、环境友好的还原方法。 二，设计并合成两个D—π—A单元非共轭同向并联的有机发色团，测定3a的单晶结构，揭示其一阶超极化率β增大的内在原因，为解决有机发色团的非线性和光学透明性之间的矛盾提供一条有效途径。 三，使用超瑞利散射(HRS)测定H型发色团的一阶超极化率β；也使用Z1NDO方法计算得到其静态一阶超极化率(β0)。结果表明H型发色团与含一个D—π—A单元的有机发色团相比一阶超极化率增加而没有吸收波长的显著红移。 四，合成类似于主链含氟聚合物的聚合单元的发色团，它们分别以4，4—(六氟亚异丙基)二邻苯二甲酰亚胺、六氟亚异丙基二—(4-羟基苯)为桥连接两个D—π—A单元。测定其一阶超极化率，研究连接桥对发色团的二阶非线性光学性质的影响。从而为选择聚合物链提供依据。 五，合成含H型有机发色团的含氟主链聚酰亚胺，使用Marker fringe法测定其宏观二阶非线性光学系数。 六，合成发色团悬垂在聚酰亚胺链上的含氟侧链聚酰亚胺，使用Markerfringe法测定其宏观二阶非线性光学系数。7个新的侧链非线性光学含氟聚酰亚胺被合成，分别用1HNMR，IR，EA和UV—vis对其结构进行了分析与鉴定。测定其玻璃化转变温度。