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非线性纳米光学主要研究纳米结构或纳米材料的非线性光学效应,如双光子吸收、二次谐波（SHG）、三次谐波（THG）。特别是THG由于其独特的性质,在频率转换、光信息处理、生物医学成像等纳米光电子器件中具有广泛的应用前景。然而,THG的低激发效率阻碍了其在工业产品中的直接应用。而且,目前的非线性纳米光子器件大多是静态器件。然而动态THG器件与静态器件相比具有更加广阔的应用前景。相变材料具有结晶态和非结晶态两种可切换状态,并且在这两种状态下具有明显不同的线性和非线性光学特性;如相变材料在非结晶态和结晶态下具有不同的折射率,它可以用于动态调控纳米结构的THG信号,是实现动态THG纳米光子器件的理想材料。因此,本论文试图利用经典的相变材料Ge2Sb2Te5（GST）来操控金属纳米结构的非线性光学效应（THG）,从而实现动态非线性纳米光子器件。本文首先设计了一种由GST材料和金组成的金-GST-金谐振腔结构,以实现动态THG纳米器件。该三明治纳米结构极大的增强了GST材料所在的Au盘和Au膜之间腔内的电场,因此,可以极大的改善GST的非线性吸收系数,从而导致GST的THG信号增加。计算结果表明,相对于GST盘,谐振腔中的GST的THG信号提高了400000倍。更重要的是,我们利用相变材料结晶态和非结晶态的非线性系数的变化及可逆性来实现动态THG纳米器件。当GST为非结晶态时,设计的结构可在450nm处产生最大三次谐波信号,而当GST变为结晶态时,结构的THG最大值在665nm处,而在450 nm处的THG信号为零。因此,可以通过切换GST的结果状态来主动调谐THG信号。其次,我们还设计了两种有源THG器件,它们分别分别使用了亮-亮模态和亮-暗模态耦合模式。第一种是由GST纳米棒组成的H形纳米结构,其中一个基础纳米棒和两个侧向纳米棒以明亮的偶极模式振荡。偶极子模式之间的耦合和杂化导致结构的等离子体诱导透明度（PIT）产生。通过分析PIT传输频谱中不同谐振频率处的电场分布,我们证明了亮-亮模式耦合的性质有助于增强THG信号。然后,通过改变结构单元的结构参数,实现了可逆THG最后提出了由纳米棒和三角形组成的混合纳米结构,其中纳米棒和三角形分别充当暗-亮模态耦合结构。在这里,我们将明暗结构中材料的非线性系数值人工设置为0,理论证明该结构中的THG信号主要由纳米棒贡献。另外,我们还通过将GST材料的相态在非晶态和结晶态之间改变,同时将激发光的波长保持在透明窗口的位置,THG强度取得了三个数量级变化。最终我们在近红外范围内实现了THG信号动态调控。本文的工作为超快新型动态调控光电子器件的研究铺平了道路。