本论文主要以设计合成有可能具有大的双光子吸收截面的有机半导体材料为目的,围绕分子的结构与光学性质的关系开展相应的实验与理论研究,力图寻找新的具有高双光子吸收截面与高固体荧光量子产率的新型有机半导体材料,并开展相关的理论与实验技术。具体的研究内容包括：1.开展新型双光子吸收材料的设计、合成与结构优化。本论文以oligo(phenylene vinylene) (OPV)为骨架,通过Horner-Wadsworth-Emmons (HWE)反应,高选择性地设计和合成了末端连接不同的吸电子基团或供电子基团的OPV分子。通过考察不同的分子结构与性能的关系,初步讨论了取代基与分子构型与光学性能的影响。2.通过对OPV分子单晶结构的研究,探讨调节染料分子在固态的堆积形式,从而调节其固态的荧光特性。通过引入适当体积的侧链有效的调节分子在固态薄膜中的堆积形式,得到J聚集体,探索减少固态荧光淬灭的手段。3.对所合成的OPV分子进行各种光学性质的表征。在对材料的吸收光谱,荧光光谱,光化学稳定性等基本性质测定的基础上,开展了溶液态的双光子吸收截面的测定,与固体荧光量子产率的测定,筛选出了一个具有高双光子吸收截面与固态荧光量子产率的材料。研究了所制备的有机晶体的单光子与双光子诱导激射性质,评估其用于有机激光材料的前景。4.对于筛选出来的性能较好的有机分子,开展了有机微米／纳米晶体的制备研究。采用物理气相沉积与溶液结晶等手段在固体基底上制备结晶薄膜,努力控制结晶条件,尝试制备具有规则外形的有机晶体,为制备有机光学晶体奠定基础。