现代材料学中,低维纳米材料被广泛应用在集成光路,光电器件以及表面等离激元结构中。设计这一类器件时,准确的光学参数必不可少。典型的二维材料的光学参数不再是各向同性,而是具有在平面内方向相同而在法向不同的特点。并且不同种类二维材料垂直堆砌到一起,形成异质结构之后,两种材料不再保持其原有的光学性质,相应的光学参数也将发生变化。本文针对这种问题,使用第一性原理的理论框架,运用密度泛函理论的杂化泛函HSE06泛函为具体手段,精确计算并分析了石墨烯,六方氮化硼和二硫化钼等二维材料以及这些二维材料形成的异质结构,诸如双层垂直堆砌和三明治型异质结构的电子结构,并且计算了这些二维垂直堆砌的异质结构的光学性质。对石墨烯和六方氮化硼形成的异质结构,分别讨论了在异质结构形成过程中的晶格完全匹配型和晶格失配型两种异构体的电子结构以及这些微小变化引起的光学参数变化规律。论文第二部分对二维材料异质结构的各项异性介电函数,吸收谱,反射谱,折射谱和电子能量损耗谱作了计算,并进行了分析。从电子结构的角度解释了光学参数曲线上各个特征点产生的原因。本文的结果和结论对设计新型二维材料和异质结构有一定的指导意义,并且对设计基于二维材料及其异质结构的表面等离激元光波导及集成光学器件具有重要的理论参考价值。