1989年Sheik-Bahae等人提出了单光束Z扫描技术,由于该测试技术具有装置简单、单光束测量、灵敏度高、结果易于分析等特点,因此该方法一经提出便受到广泛关注。现在Z扫描技术已经发展成为测量非线性光学特性的一种重要手段。我们首先对单光束Z扫描技术及其原理进行了简单的介绍。由于以前在研究和测量光学材料非线性光学特性时存在许多弊端,所以在该原理的基础上开发了一套激光Z扫描自动检测系统。该系统主要包括硬件和软件两大部分。硬件包括光路部分和电路部分,任务主要完成电路部分。电路系统由上位机PC机和下位机单片机AT89S52两层控制单元组成,包括步进电机、驱动电路、单片机控制电路、串口通信电路、数据采集卡、PC机等。电路设计使用了软件Protel 99。软件部分主要使用了开发软件Keil C51和Visual C++ 6.0,分别对单片机系统和PC机主控系统进行了软件设计,主要完成步进电机的状态控制,串口通信、指令编码和传输、数据采集和处理、数据存储和图形显示等功能。完成软硬件设计的基础上,我们对该系统进行了功能测试和验证,同时对系统的搭建、测试方法和结果进行了阐述。最后对测试结果进行分析,得出结论:该系统基本满足了设计任务提出的指标,初步实现了系统的基本功能,能够完成非线性光学材料的基本测试,进而对Z扫描技术进行了验证。