本文以菲涅耳-基尔霍夫衍射理论为基础，建立了强非线性吸收下，非线性介质对高斯光束的Z-扫描模型。实验中用CS<,2>验证了闭孔Z扫描理论模型的正确性，理论上的相关数值计算表明：折射相移的增大，使峰的透过率增强而谷的透过率趋于饱和；而吸收相移的增大，使峰的透过率被抑制而谷的透过率增强。相移比值r是决定谷．峰结构存在与否的关键，当Γ∈[-0.3，0.3]时，曲线出现明显的峰谷特征。在一定的输入功率下，远场输出功率并不是完全随着非线性吸收系数的增大而增大。 另外，对开孔Z-扫描理论模型进行了理论分析和数值计算。引入修正因子M，进一步完善了该模型。实验中采用纳秒激光下的C<,60>甲苯溶液对修正后的理论结果加以验证。理论数值计算表明，当Γ≤0.15，出射光功率随入射光功率的增加出现振荡衰减现象；当Γ>0.15，在输入光强低于某一个值时，输出功率随输入功率的增加而线性增加；当输入光强超过该值后，输出功率不再增加甚至趋于零。该理论的近似条件只要求是薄样品，比以往的理论具有更好的适用性。 采用Nd：YAG脉冲激光，在波长为532 nm，脉宽8ns的条件下，对含3.5％和7.0％碳纳米管的聚苯胺/碳纳米管复合体薄膜(PANI/MWCNT)的非线性吸收特性进行了实验研究。运用修正后的开孔Z扫描理论模型拟和得到3.5％和7.0％PANI/MWCNT薄膜的激发态有效吸收截面积分别为σ=2.89×10<-19>cm<2>，σ<,ex>=2.76×10<-19>cm<2>，相应的非线性吸收系数分别为β-1.11×10<-7>cm/W和β=1.51×10<-7>cm/W。结果表明，该类化合物具有很强的反饱和吸收特性，在光限幅方面有一定的应用前景。MWCNT和PANI之间的π-π相互作用，使得Frenkel激子极化耦合诱导出大的分子间π-π电子非线性运动，是形成其非线性的主要原因。