我们正处在一个信息高度发达的社会，人们的经济生活很大程度上依赖于信息的交流和利用，但是在信息传递中人们急需解决光电、电光转换器件存在切换时间慢、严重串话等问题，全光开关成为解决这些问题的关键。全光开关就是利用材料的三阶非线性光学特性，用一束控制光引起材料的折射率发生变化，信号光在其中　　通过时就会带来相位的变化，从而实现光开关动作。另外，随着超强激光的出现，光束的光功率密度很容易达到GW/cm2的水平，很容易对人的身体造成伤害，测试用的探测器也很容易被打坏。三阶非线性光学材料另一个重要应用就是利用材料的双光子吸收或反饱和吸收，制成光限幅器件，能有效防护激光对人眼、传感器以及设备的损害。　　全光开关要求材料具有大的三阶非线性折射率，小的线性吸收，超快的响应速度，而用来制作光限幅器件则要求材料的双光子吸收或反饱和吸收效应要大。要想实现这两种新型的光学器件，首先要获得具有优良性能的三阶非线性光学材料，而目前的一些碳链结构材料只能满足部分要求，有机硅作为一类具有独特的光电性能的高分子材料，很有可能满足全光开关的要求，从而有着广阔的前景。在这一指导思想下，本论文设计合成了一系列不同封端的聚硅烷高分子材料，希望通过端基的改变进而改变整个分子的电子离域情况，达到改善材料的三阶非线性光学性质的目的；并试图分析出材料电子结构与其非线性光学性质、性能之间的关系，为我们以后设计材料的分子结构提供参考和依据。本论文主要从以下几个方面进行研究工作：　　第一，主要合成了三种不同主链结构的聚硅烷(齐聚物)，聚甲基苯基硅烷(PMPS)，聚二苯基硅烷(PDPS)，聚硅芴(PSF)，然后利用不同的封端基团如苯基、三甲基硅基、苯并噻唑基、乙氧基、对硝基苯基、氮氮二甲基苯基等对合成的材料进行封端。通过测试结果表明，这些封端基团的加入确实不同程度地改变了材料的三阶非线性性能。与吸电子封端基团相比，供电子封端基团更有利于三阶非线性的提高。在端基相同的情况下，主链采用共聚结构也可以大大提高材料的三阶非线性，尤其是材料的三阶非线性折射率。　　第二，利用NMR、IR对材料的结构进行表征、用紫外、荧光、TG、Z-SCAN等手段对材料的光学性能和热稳定性能进行测试，通过实验测试我们发现有聚硅烷是一类很有前途的非线性光学材料，在非线性光学领域具有潜在应用价值。　　前人对于聚硅烷材料的研究主要是在主链或侧基的改变上，封端基团对材料的三阶非线性光学性质影响还未见报道。本论文创新之处在于，一是发现端基能显著影响聚硅烷材料的三阶非线性光学性质；二是自己设计合成出具有新型结构的聚硅烷材料-聚硅芴，通过对它的研究发现主链与侧基具有良好的共平面结构有利于提高材料的二阶超极化率。