光与物质的相互作用得到了广泛的研究和应用。其中频率转换一直是非线性光学材料中的研究重点,其应用包括微纳结构材料表征、相干紫外光产生、超连续光产生、光谱学、生物成像与传感、微纳医学、量子光学以及利用现有激光器扩大光谱范围。由于天然材料固有的非线性响应较弱,传统的体材料必须通过复杂的相位匹配技术才能实现非线性光学响应增强。随着纳米加工技术的快速发展,人们发现新型人工合成超材料包括等离子体激元、金属-介质混合微纳结构和全介质微纳结构可以实现光场局域,从而为研究光学非线性增强提供另外一种途径。尤其是全介质微纳结构,由于本身具有较大的非线性和较高的阈值损伤等优点,最近得到了广泛的关注。本论文重点研究了全介质微纳结构中的光场局域及非线性高次谐波增强。下面是本论文的主要内容:在本论文第一部分工作中,我们研究了不同双色场激发下全介质硅微纳结构产生的谐波强度。发现微纳结构的线性透射谱中存在两个Fano共振峰,然后分别探究在不同双色场作用下的谐波产生:（1）当采用基频波的Fano共振最强峰及其三倍频场的组合双色场时,发现其高次谐波的强度比单色基频场的谐波强度提高了一个数量级。另外还通过调节三倍频场的相对相位实现对三次谐波强度的调控。当相对相位在-2π～2π区间时,相对相位出现了0.2π的延迟,该延迟可归于时间延迟。（2）当采用双色场的波长分别为两个共振波长时,出现了频率差的整数倍n（ω1-ω2）的混频现象。证明了在原子中的光场调控增强高次谐波产生效率的方法可以适用于全介质微纳结构。本文的第二部分,我们探究了多Fano共振微纳结构的电磁场局域情况及其共振波长激发的谐波强度。当共振波长为2090 nm时,实现了电场在介质内部的最大局域,将其作为激发波长时,谐波强度得到了最大的增强,相比于非图案化薄膜的谐波强度,其谐波强度提高了2个以上的数量级。此外,当激光波长为1828 nm的共振峰时,谐波强度也能提高两个数量级。因此,可以实现在一种微纳结构中使用不同的光场激发均能增强谐波的产生。我们的研究结果证明,通过实现对光场和微纳结构的调控,可以有效提高谐波产生的效率。这一研究结果在光学开关、光捕获、极端紫外脉冲和生物传感等方面具有重要的应用前景。