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半导体纳米粒子具有比体材料大得多的三阶非线性极化率。随着纳米粒子尺寸的减小，量子限域效应会明显的影响到纳米粒子的三阶非线性光学特性。半导体纳米粒子因可调的光学特性而受到研究人员的广泛关注，在全光开关、光信息存储介质和光限幅方面具有潜在的应用价值。 由于独特的热学、电学、光学和机械特性以及潜在的广泛应用价值，石墨烯引起了广大科研工作者的关注。近年来，研究表明，由于超快的响应速度和较低的可饱和吸收阈值，石墨烯可以用于制作光限幅器和光子器件。同时，石墨烯特殊的导电性质和结构使其成为了半导体纳米粒子和其它纳米材料的完美基底，相对于单一材料，半导体纳米粒子和石墨烯构成的复合材料表现出了更好的非线性光学性质。石墨烯可以捕捉并且传导激发态半导体纳米粒子产生的电子，并且有效的分离电子空穴对，因此，石墨烯和半导体纳米粒子构成的复合材料在光电器件和光学器件方面具有巨大的应用潜力。 本论文中，采用热注入法制备了CdSe和ZnSe纳米粒子，并研究了其三阶非线性光学特性；除此之外，我们还制备了CdSe/ZnSe纳米粒子-还原氧化石墨烯复合材料，复合材料展现出三阶非线性光学特性的增强。主要研究内容如下： 1、通过热注入法制备了CdSe和ZnSe纳米粒子，通过把硒粉的十八烯分散液注入到羧酸复合的高温金属阳离子前驱中来实现。CdSe和ZnSe纳米粒子的结构和形貌等通过透射电镜、X射线粉末衍射仪、紫外-可见光光谱仪进行了表征。实验结果表明，CdSe和ZnSe纳米粒子的粒径大约4~6nm，处于强量子限域效应状态。 2、通过Z扫描的方法，在532纳米波长和30皮秒脉冲宽度激光器的条件下，对分散在甲苯溶剂中的CdSe和ZnSe纳米粒子的非线性光学性质进行了研究，计算了两种纳米粒子的非线性折射率和非线性吸收系数。观察到CdSe和ZnSe纳米粒子具有正的非线性折射效应和反饱和吸收性质，其三阶非线性折射率大小分别为4.42?10-12 esu和126.72?10? esu，而非线性吸收系数分别为1.348?10-12 mW-1和1212.73?10? mW?。 3、分别通过两相法和相转移法制备了CdSe纳米粒子-还原氧化石墨烯复合材料和ZnSe纳米粒子-还原氧化石墨烯复合材料。通过紫外-可见光光谱仪、X射线粉末衍射仪和透射电镜对复合材料进行了结构和形貌表征。 4、对CdSe纳米粒子-还原氧化石墨烯复合材料和ZnSe纳米粒子-还原氧化石墨烯复合材料的非线性光学性质进行了研究。CdSe纳米粒子-还原氧化石墨烯复合材料和ZnSe纳米粒子-还原氧化石墨烯复合材料展现出比纯粹的还原氧化石墨烯更强的三阶非线性光学特性。两种材料都具有反饱和吸收的非线性光学特性。CdSe纳米粒子-还原氧化石墨烯复合材料的非线性吸收系数为1011.83?10? mW?，而ZnSe纳米粒子-还原氧化石墨烯复合材料为1011.34?10? mW?，均高于纯还原氧化石墨烯的1011.12?10? mW?。实验结果证明 CdSe/ZnSe纳米粒子-还原氧化石墨烯复合材料在制作如光限幅器和全光开关等光学器件方面具有潜在的应用前景。