氧化亚铜（Cu2O）是具有较窄带隙的直接带线半导体材料,由于其具有的光电特性使得Cu2O纳米材料在光催化,太阳能电池,锂离子电池,气敏材料等领域具有广泛的应用研究。本论文通过液相还原法制备出了具有稳定截角立方体结构的Cu2O纳米颗粒。系统的研究还原剂添加时间,表面活性剂浓度,通氮气的速率以及反应时间对材料的影响,实现了可控制备尺寸范围183-747 nm的具有稳定截角立方体结构的Cu2O纳米材料。将制备的Cu20纳米材料在光电催化氧化甲醇与超短脉冲光纤激光器两方面的性能进行了研究。发现将Cu2O与贵金属（Pt）复合催化剂作为催化氧化甲醇的催化剂时,尺寸为400 nm的Cu2O与Pt复合催化剂具有优异的电催化氧化甲醇性能与抗CO中毒能力,并且在光照条件下催化性能与抗CO中毒能力由于光电协同催化的作用相对提高。将Cu2O纳米材料作为可饱和吸收体材料集成到掺饵光纤激光器中,通过调节泵浦功率,实现了孤子锁模与251次的谐波锁模,实现在波长1556.8 nm处稳定的超短脉冲激光输出。主要的结论如下:（1）利用抗坏血酸作为还原剂的液相还原法制备获得了具有稳定的截角立方体结构的Cu2O纳米材料。通过改变制备条件:还原剂添加时间,表面活性剂PEG400浓度,反应过程中含O2量,反应时间等系统的研究并实现对Cu2O纳米材料的可控制备。表面活性剂PEG400的浓度影响纳米颗粒的尺寸大小且随着表面活性剂的浓度的增加对于形貌无明显影响,而尺寸大增加,当到达一定浓度（0.75 M）后尺寸无明显变化。改变反应过程中通氮气的速率会影响还原反应的速率,从而对纳米材料的尺寸有明显影响,通氮气的速率越小制备的纳米材料尺寸越大。改变不同反应时间制备的纳米材料的形貌未发生变化而随着反应时间的增加晶体生长尺寸增加,反应时间增加20 min,截角立方体的尺寸增加100 nm左右。通过研究改变实验制备条件实现可控的获得了尺寸均183-747 nm范围内具有截角立方体结构的Cu2O纳米立方体材料。（2）通过光还原沉积方式制备Pt/Cu2O复合催化剂并研究光还原沉积时间与光源功率对复合催化剂电催化氧化性能的影响,利用500 W的汞灯作为光源光沉积2h制备获得的复合催化剂的催化氧化甲醇性能更高。研究了不同尺寸Cu2O的复合催化对电催化氧化性能的影响,发现尺寸为400 nm的Cu2O与Pt的复合催化剂催化氧化甲醇质量活性为412.6 mA/mg,经过1 150圈的循环稳定性测试质量活性衰减到稳定时的65.03%,If/Ib值为1.24。相比于商业Pt/C催化剂,Pt/Cu2O催化剂具有高的催化活性和稳定性,并且具有强的抗一氧化碳（CO）中毒能力。由于氧化物半导体作为载体时可以吸附含氧基团,提供丰富的羟基促进甲醇氧化反应。在汞灯光照条件时峰电位负移11 mV,峰电流增加64.9 mA/mg;If/Ib的值增大0.03,经过1150圈循环稳定性测试后质量活性衰减到54.49%。光照条件下催化活性和抗CO中毒能力增强是由于光照时半导体材料可以吸收产生光生电子与空穴对,光生电子转移到Pt颗粒上提高光生载流子的分离效率,参与促进催化氧化甲醇反应。光生空穴具有强氧化能力催化甲醇氧化。而光照条件下催化剂的稳定性降低可能是由于循环测试时长时间光照催化剂产生的影响。光电协同催化作用下催化剂的催化氧化甲醇性能提高。（3）将Cu2O截角立方体纳米材料通过激光诱导光沉积到超细光纤上,获得可饱和吸收体器件。可饱和吸收体的非线性吸收特性进行测量,发现可饱和吸收体的饱和光强度和调制深度分别为65.8 mW/cm2和12.2%。将Cu2O可饱和吸收体集成到掺饵光纤激光器中,基于Cu2O可饱和吸收体的掺饵光纤激光器实现了传统的孤子锁模与谐波锁模。当泵浦功率为219 mW时,实现传统孤子锁模,锁模状态稳定,稳定输出中心波长为1556.8 nm,重复频率为3.91 MHz,脉冲宽度769fs,光谱宽度为3.9 nm的超短脉冲激光。保持震荡腔极化不变的情况下,只增加泵浦功率,可以实现28、56、80、119和251次的谐波锁模。当泵浦功率为335 mW时,实现高达251次谐波锁模。基于Cu2O可饱和吸收体首次实现了中心波长为1556.8 nm,重复频率为0.98 GHz,脉冲宽度为682 fs,光谱宽度为4.5 nm的251次谐波锁模脉冲输出。