近年来，有机光功能纳米材料，因其优良的光子学性能与易加工等特点，已经被大量用于纳米光子学器件与回路的构筑，引起了广泛的关注。然而，由于缺乏对有机光功能纳米材料中结构-性能关系的深刻理解，我们在以功能为导向的有机微纳光学材料的设计和构筑方面还存在着很大的不足。　　本文以纳米光子学回路中基本的功能元件（微纳相干光源）为导向，设计和制备了具有一定结构的有机分子纳米材料，初步揭示了有机激光纳米材料中的结构和性能关系，特别是分子结构、组装结构、能级结构、波导/激光性能几者之间的构效特性。首先从微型激光的增益/损耗角度出发，利用典型的激发态光异构化过程，构筑了一个易于粒子数反转的四能级体系，探索了该能级过程在低损耗波导、低阈值可调激光辐射中所扮演的重要角色;同时通过分子设计，调控分子间相互作用，组装出不同的微纳米结构，并研究了它们对光的传输和限域的行为差异，从而为实现激光性能的调控提供了规律指导。　　1.优化能级结构:在深入理解传统有机分子准四能级跃迁过程的基础上，以能级结构和粒子数反转的关系为出发点，设计选择了一类具有激发态分子内质子转移过程(ESIPT)的四能级分子体系，并基于分子间相互作用，可控合成了形貌规整、尺寸可调的ESIPT晶体纳米线。这些纳米线表现出了极高的荧光量子效率和非常大的斯托克斯位移。在波导性质研究中发现，大的斯托克斯位移有助于消除再吸收损耗的影响，帮助实现了光子在纳米线中的低损耗传输和高品质谐振。基于高荧光量子效率、低损耗的传输、高品质的谐振，我们在这类ESIPT有机纳米线中实现了超低阈值的单模激光出射。通过荧光和激光动力学的研究发现，在ESIPT过程中存在着一个特殊的酮式激发态扭转行为。通过调控该扭转行为，我们进一步实现了对有机纳米线激光辐射波长的调控。　　2.分子设计微腔结构:基于对分子间相互作用与分子自组装行为关系的深入研究，我们设计合成了主体结构相同但有微小差异的两个ESIPT分子。分子结构的微小差异引起了分子间弱相互作用力的不同，进一步影响了它们的最终组装结构。研究发现，不同的组装纳米结构对光波有不同的传输和微腔限域行为:有机纳米线在两个维度限制了光的传输，表现出了明显的一维光波导和驻波相干谐振行为;而有机纳米片仅在厚度维度方向限制了光波的传输，展现了独特的二维光波导和行波谐振行为。基于对不同光限域机制的理解，我们在有机纳米线和纳米片中，分别实现了法布里-佩罗(FP)和回音壁模式(WGM)的低阈值微腔激光。　　总之，本文深入探索了有机微纳米材料在光子学中的功能应用，特别是在波导和相干光源方面的应用，与以往的从结构出发寻找性能的研究方法不同，我们力求通过对微纳尺度下结构-性能关系的规律认识，理性构筑微观材料结构来实现预期的光子学功能，为有机光功能材料的设计和应用提供了一条新思路。