电光材料在现代信息处理传播技术占据着至关重要的地位。传统的无机晶体类材料受困于调制带宽窄，响应速度慢，电光系数低等问题难以满足日益高涨的信息调制要求。有机电光材料因其所具备的优势逐渐有取代无机材料的趋势。真正走向实用化前，有机电光材料还需要解决光损耗、电光性能稳定性等几个问题，核心为如何可以更加简便可靠地获得具有高电光系数的材料。　　以降低光损耗，提高电光性能，推进材料器件化实用化为目的，本研究工作主要集中在非线性发色团功能分子结构优化设计以及电光材料的构筑两个方面。主要研究工作如下:　　(1)设计制备了四种具有杂原子基团修饰给体结构的发色团分子。控制杂原子基团的种类及数量，使四种给体具有了不同的给电子能力。通过对比四种发色团分子的线性和非线性光学性能，证明了分子的一阶超极化率不仅仅与给体强度相关，还与其空间构型以及给受体轨道是否搭配息息相关。　　(2)按照Dewar规则，设计制备了三种修饰FTC发色团。在发色团的给体部分以及电子桥位置引入杂原子基团，利用杂原子孤对电子与共轭骨架的π轨道的共轭给电子作用，增强了发色团分子内的电荷转移作用。DFT计算显示一阶超极化率有了明显提高。发色团C3晶体分析显示其结构有利在电场极化下获得有效的取向。在所制备的三种主客体聚合物薄膜中，C4获得了最高的电光系数，为91pm/V，相比传统FTC发色团有了明显提升。　　(3)利用Cu-(Ⅰ)催化的Huisgen反应设计制备四种树枝分子型电光材料。DFT结构优化以及紫外-可见光谱证明了四种不对称结构的树枝分子均具有球状或者椭球状构型，再加上刚性的连接链段，可以有效地抑制发色团的相互作用。电光测试显示四种不对称树枝分子电光材料均具有大于主客体材料P-1以及DESD的电光效应。其中AD-4表现出最大电光系数，r33=41pm/V。　　(4)设计制备了四种具有高电光活性CLD类型发色团的树枝分子电光材料。发色团与核之间通过己二酸酯或者丁二酸酯结构相连，保证发色团可以具有良好的转动能力。发色团结构给体端采用具有大位阻作用的TBDPS以及FD基团进行修饰，抑制发色团之间的偶极-偶极相互作用。利用所制备的四种树枝分子，我们将CLD型材料的极化效率大大提升，在使用相同的发色团结构的前提下，材料极化效率从主客体掺杂型的1.0(nm/V)2左右提升到1.6(nm/V)2。这保证我们可以更加轻松地获得高的电光效应。　　(5)通过向四种CLD型树枝分子中掺入具有高电光活性的发色团YLD-124，制备了四种二元分子玻璃型电光材料。在掺入YLD-124（25％wt）以后，材料的极化效率均得到了有效的提高，FDAD、FDBD以及SISD的极化效率获得了0.80左右的提高。SISD/YLD-124表现出了最高的极化效率(2.33)，远大于传统主客体材料(YLD-124/APC:～1.0)。为抑制膜间电流，在器件中加入缓冲层结构，对电光薄膜施加更高的极化电场，最终获得的最高电光系数为264 pm/V。　　(6)设计制备了三种具有不同侧链基团的FTC发色团分子。接触极化后，对F3进行VASE分析显示分散红结构与主发色团结构在xy-平面以及z-平面上的分布出现了明显差别。分散红结构在xy-平面形成了相互作用网络，对主发色团的极化取向产生了“基质辅助极化”效应。发色团F3所制备的电光薄膜极化后表现出了最高的电光系数，为81 pm/V，远远大于传统的主客体掺杂型材料(EZ-FTC/APC:39 pm/V)。