双光子吸收材料是非线性光学领域研究的热点，是由于其可用于双光子荧光显微术，三维信息存储，微结构的加工以及光动力学治疗和激光上转换材料，本文调研了大量文献，设计和合成具有D-π-D结构的分子，系统研究了其线性和非线性光学性质。 本文分四章： 第一章总结了国际上关于双光子吸收材料研究的最新进展，选择双光子聚合引发剂为主要研究目标，探索结构与性能的关系。 第二章探索了希夫碱类化合物作为双光子吸收材料的可能性，以水合肼和对苯二胺与醛缩合，形成两类D-π-D结构的分子，通过实验和理论计算，研究了取代基和共轭体系对双光子性能的影响。 第三章以联苯双膦盐与醛通过Wittig反应合成了5个取代苯乙烯型分子，并使之用于双光子聚合引发，得到了三维微结构。 第四章将双光子荧光基团引入到无机体系，研究了有机无机杂化对双光子性能的影响。 总之，本文的工作为进行强双光子吸收材料的分子设计提供了有益的探索。