本论文研究了碳纳米管/聚合物复合体系在非线性光限幅领域的应用。碳纳米管的优异光学性质使其在光子学领域有广阔的应用前景。非线性光学限幅(光限幅)材料在激光防护以及光通讯等许多领域具有很好的应用前景，光限幅研究已成为光学领域的重要研究课题。在光限幅领域，碳纳米管也受到了广泛重视。但是，由于其自身溶解性的限制，对于碳纳米管的改性显得尤为重要。我们选取了几种聚合物利用超声复合这一非共价键修饰方法对碳纳米管进行可溶性修饰，并对复合物的光限幅性能进行了系统研究。 本文首先从光限幅的物理机制以及实验方法两个方面对光限幅研究的发展概况进行简介，接着对碳纳米管光限幅性能的研究现状做了概述。 分别利用共轭聚合物MEH-PPV和饱和聚合物PVP，采用超声复合的方法对多壁碳纳米管进行可溶性修饰。应用OPO纳秒激光系统对两种可溶性碳纳米管/聚合物的复合物进行光限幅性能研究。发现多壁碳管/MEH-PPV复合物在较少报道的红光到近红外波长范围内具有很好的光限幅性能。辅助动态荧光光谱分析，推断碳纳米管的非线性吸收对复合物的光限幅性能起主要作用。 为了研究聚合物的结构对碳纳米管可溶性修饰的影响，我们又选取了两种结构不同的共轭聚合物BDD-PPV和BDD-PPV-alt-PPV对碳纳米管进行非共价键修饰，采用纳秒Nd∶YAG激光器研究了其在532nm和1064nm处的光限幅性能，发现它们均有较好的光限幅性能。在532nm处，其非线性光限幅性能可以与具有相同线性透过率的C60相比拟。两种复合物的差异可以归因为其链长对共扼程度的影响。 为了在这种超声复合的非共价键修饰方法中充分利用聚合物的非线性光学性能，我们又研究了纳米自组装低聚物六联苯衍生物EO17-PHP-EO17的双光子吸收性能。侧链上的烷氧基极大地提高了六联苯的溶解性。我们利用纳秒OPO系统在可见区研究了其在氯仿中的双光子吸收以及光限幅性能。其双光子吸收系数是报道过的双光子吸收材料中较大的，其双光子吸收谱有着明显的双峰结构。我们通过测量不同浓度溶液中分子的吸收截面，发现随着浓度的增大，双光子吸收截面反而减小。进一步研究其不同浓度溶液的荧光谱，发现其峰位有明显移动，这是自组装造成的。