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近年来,随着多种硅基光子学器件相继研制成功和其性能的不断提高,硅基单片光电集成引起了国内外研究者的广泛重视与关注,并逐步成为“后摩尔时代”一个可能的发展方向。但迄今为止,作为硅基单片光电集成的关键部件之一的硅基光源的实现是目前科学界面临的最大挑战。同时,提高和改善硅基材料的结构与光学特性,也成为进一步发展硅基光子学器件的重要研究内容。因而,对纳米硅及新型硅基发光材料进行探索,研究其线性与非线性光学性质,是当前一个值得深入探讨的研究课题,具有重要的理论和实际意义。本论文的工作主要包含两个方面,第一部分