液体材料具有良好的非线性效应和非机械性能,在液芯光纤和光流体等光电器件中得到了广泛的应用。咪唑类离子液体作为一类新型的环保液体媒质,可以通过选择或改变离子液体的阴、阳离子构成及其碳链的长短,在一定程度上实现设计性,最终实现对其非线性极化率的控制。本文通过数值计算的方法,探索和研究咪唑类离子液体在施加外电场作用下的非线性极化率。首先根据分子动力学的原理,结合离子液体的物理特性,我们构建了咪唑类离子液体[EMIm]NO3的单分子模型,并通过使用Gaussian计算,修正了单分子模型使其更趋于合理。然后通过编程将单分子模型扩展到了512个分子的混合体系,使用NPT和NVT两个系综的分子动力学计算,让整个体系完全平衡并且混合均匀。最终得到的咪唑类离子液体[EMIm]NO3的密度与实验测得的密度达到了一致。然后对整个分子平衡体系,在X方向加入外电场,通过分子动力学仿真模拟,得到咪唑类离子液体在外场作用下的非平衡态,再结合非线性光学原理,对整个离子液体体系的非线性极化率进行计算。然后通过改变外电场的大小,重复上述过程,得到不同外场强度下,整个多分子体系的极化强度；最终通过多项式拟合算法拟合了不同强度电场作用下咪唑类离子液体的极化强度分布曲线,得到了曲线中的参数,根据介质极化的定义式,计算得至[EMIm]NO3离子液体的一阶极化率和三阶非线性极化率。研究结果表明,分子动力学数值计算和实验得到的极化率参数基本吻合,证明了本文所述方法的有效性。本文建立了咪唑类离子液体的多分子体系模型,并计算推导了外场作用下咪唑类离子液体非线性极化率,该研究结果促进了离子液体在非线性领域的发展。