半导体纳米材料是实现光电子器件集成化和微型化的理想材料,这主要取决于其(如:量子尺寸效应、体积效应、表面效应、宏观量子隧道效应和介电限域效应等)独特的性质,氧化锌(Zn O)是典型的透明半导体材料,带隙宽度为3.37eV,由于其资源丰富、无毒等特点具有重要的应用价值,且掺杂ZnO纳米材料在红外区域呈现出可调控的表面等离子体共振吸收特性。本文研究Al/Ga共掺ZnO(AGZO)纳米阵列的线性和三阶非线性光学特性,主要内容如下:(1)采用纳米球刻蚀(NSL)技术和脉冲激光沉积(PLD)技术,在石英基底上制备了不同掺杂浓度和不同尺寸的AGZO三角形纳米阵列。利用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观测了AGZO纳米阵列的形貌,结果表明制备的AGZO纳米阵列排列均匀有序。(2)采用紫外-可见分光光谱仪测试了AGZO纳米阵列及薄膜随着掺杂Al、Ga浓度改变在190nm到900nm的范围内的光谱变化。使用傅里叶变换红外光谱仪测试了AGZO三角形纳米阵列在红外区域的透射光谱,结果表明所制备的AGZO纳米阵列在红外区域随Al掺杂浓度提高其表面等离子体共振吸收峰峰位发生蓝移。(3)采用飞秒激光器(800nm,40fs),通过Z扫描方法,对AGZO三角形纳米阵列及薄膜的三阶非线性光学性质进行了研究。结果表明相较AGZO薄膜,AGZO三角形纳米阵列的三阶非线性折射率最高可提高到3.4倍,并通过时域有限差分法(FDTD)分析了这种AGZO三角形纳米结构的局域场增强效应。论文还研究了Al掺杂浓度对AGZO三角形纳米阵列的三阶非线性光学效应的影响。结果表明AGZO三角形纳米阵列具有优良的三阶非线性光学特性,将在全光器件、光电子学器件等领域具有潜在应用价值。