纵观非线性光学的发展历史,这主要有三大类分子被理论与实验物理与化学家广泛关注。的它们分别为无机非线性光学分子材料,有机非线性光学分子材料以及有机金属配合物非线性光学分子材料。经过十几年不断的研究,人们渐渐发现每一类分子材料作为潜在的非线性光学分子材料都有不同的优势与劣势。无机材料有激光损伤阈值较高,光学均匀性好,透光范围适当,易生长大晶体,化学稳定性好等优点。但其缺点是无机晶体材料倍频系数不高,不能满意地用于小功率激光的倍频。与无机材料相比,有机NLO材料具有一些突出的优点,比如非线性光学系数大,响应时间短,对非线性光学效应的要求进行的分子设计有较大的灵活性和可适应性。尽管有机非线性光学分子材料有着上述优点,但其存在的劣势也是不容回避的。其中最大的劣势在于不易生长出大尺寸的、光学均匀的、各项综合物理化学性能均好的单晶体。这些劣势限制了有机非线性光学分子材料的广泛应用。为此有些科研工作者预言有机金属配合物非线性光学分子材料将合成为一种很有潜力的非线性光学分子材料。因为这类非线性光学分子材料往往可以结合无机非线性光学分子材料和有机非线性光学分子材料二者的优势。有着二者不可比拟的潜力。科学探索是无止境的,人们寻找优异的非线性光学分子材料的探索从未停止过。自从本人所在的研究组首次利用DFT方法预测了有机胺六钼酸盐衍生物的NLO性质,并阐述了该类多酸化合物的NLO性质的起源以来,基于多金属氧酸盐的有机-无机杂化分子材料引起了广泛的注意。在本论文中,我们利用密度泛函和含时密度泛函理论方法研究了一种新近合成的基于多金属氧酸盐的有机-无机杂化分子材料Aryloxide和Salicylaldehyde取代[XW₅O₁₈]^3-（X=Zr or Ti）系列体系的成键与非线性光学性质。试图丛微观机制上深入研究了此类体系的的成键和二阶非线性光学性质及其影响因素。自然成键轨道分析的结果为我们了解此类体系成键的机理开辟一条通路。其结果揭示出在我们所研究的体系中存在两种与O_L有关的π相互作用。同时我们还重点研究了此系列体系的二阶非线性光学响应,发现对于基于多金属氧酸盐的有机-无机杂化分子材料,其两个组成部分金属氧酸盐和有机配位集团都为富电子集团。分子组成与结构上的微小改变可对整个体系的轨道排布与电子性质带来“蝴蝶效应”般的改变。本文丛微观机制上深入研究了此种效应及其影响因素。为进一步研究此类体系的结构与物性的关系提供了第一手资料。同时也为后续工作提供了有指导意义的原则。