随着激光武器自动化程度的提高和短脉冲可调谐激光武器的的迅速发展,迫切要求研制新型的宽带、快速、高透的激光防护器件,因此用于激光防护的光限幅材料成为近几年来激光研究领域的一个热点。新型纳米光限幅材料如金、银等金属纳米粒子受到人们的关注,成为激光防护领域的一个研究热点。由于金属纳米材料的光限幅行为与其表面等离子体共振有关,而金纳米棒具有特殊的表面等离子体共振特性,其短轴共振吸收约为520nm,但其长轴的共振吸收具有宽范围的可调性,因此用于光限幅材料时可以实现对可调谐激光武器的防护。本论文通过控制硝酸银的量来制备不同长径比的金纳米棒,研究其表面等离子体吸收和光限幅性质;然后利用巯基封端的聚乙二醇(mPEG-SH)、二氧化硅对金纳米棒进行表面改性,使其在聚二甲基硅氧烷预聚体中具有良好的分散性;进而通过硫化制备金纳米棒杂化的有机硅橡胶薄膜材料,研究了杂化材料的非线性光学性质和光限幅性能,并对光限幅机理进行了分析。研究结果表明通过控制硝酸银的量可以制备出形貌良好、长径比不同的金纳米棒,金纳米棒的长径比在2.0-4.5之间;经改性后金纳米棒在有机溶剂和聚二甲基硅氧烷中具有良好的稳定性和分散性;经硫化作用制备的有机硅杂化薄膜具有良好的透光性和柔韧性并且改性后的金纳米棒在杂化薄膜中具有良好的稳定性;对于波长为532 nm的纳秒激光,掺杂金纳米棒的有机硅杂化薄膜均具有一定的光限幅特性,并且杂化材料的光限幅性能与所含的金纳米棒的浓度及金纳米棒的长径比具有一定的关系,金纳米棒的光限幅效应中激发态的载流子吸收(反饱和吸收)是产生光限幅性能的主要原因。对于690-1024 nm范围内可调谐波长的飞秒激光,如果复合材料在最大吸收峰之外的波段具有一定的吸收度,金纳米棒/有机硅薄膜就会在该波段同样会表现出较好的光限幅性能。本文工作将为开发新型(特别是宽范围)的固体光限幅器件提供研究基础,具有重要的理论和应用价值。