非线性光学的发展很大程度上得益于新型光学材料的出现和应用。近年来,非线性光学材料发展非常迅速,除了常规的体材料以外,微纳结构材料的发现使得非线性光学材料的范围拓展到了纳米尺寸,在这其中核壳纳米材料为非线性光学的发展带来了新的契机。一般情况下由于核壳纳米粒子具有优于单一金属纳米粒子的性能,因此在电子、光学、催化和微电子学等领域得到了广泛的应用。而在非线性光学领域,核壳结构粒子因其比单组分的纳米粒子具有更优的非线性光学性质而成为研究的焦点。本文主要研究了Ag、ZnO纳米粒子以及Ag@ZnO核壳纳米粒子的非线性光学效应,主要创新点在于:第一,使用液相激光烧蚀法在不同烧蚀时间下制备了Ag、ZnO纳米粒子和Ag@ZnO核壳纳米粒子;第二,利用闭孔和开孔Z-扫描表征技术,研究了三种纳米粒子非线性折射效应和非线性吸收效应;第三,利用闭孔和开孔Z-扫描技术,研究了不同壳层厚度的Ag@ZnO核壳纳米粒子的变化规律。本文的主要研究内容包括:1.详细介绍了液相激光烧蚀法及其机理,核壳纳米微结构的制备方法以及它们的非线性光学研究现状。介绍了Z-扫描测量技术,分析了闭孔和开孔Z-扫描表征技术特点。以标准样品Cd S和CS2为例,校准了Z-扫描测量系统,证明了Z-扫描系统的可靠性和灵敏性。2.用液相激光烧蚀法制备了Ag、ZnO纳米颗粒和Ag@ZnO核壳纳米颗粒并进行了相应的表征。首先,通过液相激光烧蚀法成功制备了Ag、ZnO纳米颗粒和Ag@ZnO核壳纳米颗粒;其次,使用透射电子显微镜、X射线衍射仪、紫外-可见-近红外吸收光谱以及X射线能谱仪对制备的三种纳米颗粒的形貌、晶体结构、光学性质与元素分布分别进行了表征分析;然后,重点分析了核壳纳米颗粒的XRD图像、TEM图像以及其吸收谱;最后,给出了核壳纳米结构的合成机制。3.研究了Ag、ZnO纳米颗粒和Ag@ZnO核壳纳米颗粒的非线性光学性质。首先,在800nm飞秒脉冲激发下,Z-扫描实验测量了三种纳米颗粒的非线性折射系数的大小;其次,研究了三种纳米颗粒的非线性折射系数随光强变化的规律,分析了三种纳米颗粒未出现非线性吸收效应的原因;然后,重点分析了核壳纳米结构光学非线性增强的机制;最后,探讨了核壳纳米颗粒在光开关中的应用。4.研究了不同烧蚀时间下制备的Ag@ZnO核壳纳米颗粒的非线性光学性质。首先,通过液相激光烧蚀两步法在不同烧蚀时间下合成不同壳层厚度的Ag@ZnO核壳纳米颗粒;其次,使用透射电子显微镜、X射线衍射仪、紫外-可见-近红外吸收光谱对制备的核壳纳米颗粒的形貌、晶体结构、光学性质分别进行了表征分析;最后,利用在800nm波长的飞秒脉冲激光下进行Z-扫描实验,研究了核壳纳米颗粒三阶非线性折射率随着壳层厚度变化的规律。