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纳米颗粒具有优异的光、电、磁和力学等性能，在光电器件、生物传感器、光开关等领域具有重要的应用前景。离子注入方法具有深度和浓度精确可控等优势，已成为制备纳米复合材料的重要方法。然而，由于离子注入引入的元素掺杂分布不均匀，导致了合成的纳米颗粒在空间分布及尺寸分布上不均匀，严重影响了离子注入合成的纳米颗粒的性能及在各领域的实际应用。因而，如何控制纳米颗粒的尺寸分布，进而调节其性能成为离子注入合成纳米颗粒研究最大的挑战。本论文首先采用高剂量的Cu离子注入SiO2，在基体中合成一定分布的Cu纳米颗粒。然后分别采用N离子和Zn离子对Cu纳米颗粒进行辐照，借助于掠角X射线衍射（GXRD）、横截面试样透射电子显微镜（XTEM）、紫外－可见分光光度计（UV-Vis）和光致发光光谱（PL）等测试手段详细地研究了Cu纳米颗粒的合成及辐照引起的Cu纳米颗粒结构和光学性质的变化。具体研究内容及结果如下：（1）采用45keV Cu离子注入到SiO2基体到1×1017ions/cm2的剂量，在形成Cu纳米颗粒的基础上，进一步使用190keV N离子辐照Cu纳米颗粒到两个不同的剂量5×1015和1×1016ions/cm2，研究了辐照引起的Cu纳米颗粒结构和光学性质的变化。研究结果表明，低剂量的N离子辐照的样品在经过600℃退火后，Cu纳米颗粒的SPR峰明显增强，而高剂量N离子辐照的样品Cu纳米颗粒的SPR峰没有明显的变化。800℃退火后，SPR吸收峰几乎消失。随着退火温度的升高，Cu原子的分布逐渐变窄，扩散加快。实验研究还观测到了与Cu纳米颗粒相关的位于500-600nm的发光带。（2）采用能量为45keV、剂量为1×1017ions/cm2的Cu离子和Zn离子顺次注入到SiO2基体，并在氮气中进行400-600℃退火，研究了合金纳米颗粒的结构、光学性质及其热演变。研究结果表明，Zn离子附加注入结合热处理导致了Cu-Zn合金颗粒形成。在500℃退火观测到了Cu-Zn合金颗粒引起的强SPR峰及相应的光致发光带。600℃退火后，发现Cu-Zn合金颗粒分解，留下了对应于Cu纳米颗粒的SPR吸收峰。与Cu离子单注入样品在相同的退火下产生的SPR峰相比，其强度大大增强。同时，还采用XTEM对Cu-Zn合金颗粒的分布和结构进行了详细地研究。