在光谱、爆炸物探测、自由空间通信和环境监测等科学和工业应用中,广泛需要覆盖3-5μm大气透明窗的中红外相干辐射。利用非线性光学（NLO）材料进行频率转换是产生中红外激光的一种方便而高效的方法。锗酸盐具有红外透明范围宽、激光损伤阈值高、易于在开放系统中生长等优点,是一种很有前途的中红外非线性光学材料。然而,锗酸盐作为非线性光学材料尚未得到全面的研究,也没有发现具有大倍频效应的晶体。基于以上考虑,本文利用第一原理非线性光学材料高通量筛选流水线系统（FHSP-NLO）从无机晶体结构数据库（ICSD）收录的锗酸盐中寻找优良的非线性光学晶体。经过两步筛选,根据预测的能隙、双折射和倍频系数,从128个结构中选出3个晶体,随后,合成并测定了这三种锗酸盐(Pb3Ga2Ge4O14,Ba2Ti Ge2O8和Pb3Ge O5)。实验结果表明,Pb3Ga2Ge4O14和Ba2Ti Ge2O8达到了较宽的带隙和大的二次谐波产生效应良好的平衡。具体工作和研究成果如下:1.采用了高温固相法合成了性质良好的非线性光学材料Pb3Ga2Ge4O14,Pb3Ga2Ge4O14具有较宽的能隙（3.39 ev）和大的二次谐波产生效应,（0.8倍的Ag Ga S2,5.8倍的KDP）,并且在2.09μm和1064 nm激光器下都可以实现相位匹配。在Langasite型化合物中,Pb3Ga2Ge4O14的二次谐波产生效应最大,基于以上结果,可以认为Pb3Ga2Ge4O14可以作为具有前景的非线性光学材料。2.采用了高温固相法合成了另外一种性质良好的非线性光学材料Ba2Ti Ge2O8,Ba2Ti Ge2O8具有较宽的带隙（3.14 ev）和大的二次谐波产生效应（1.2倍的Ag Ga S2和6.2倍的KDP）,并且在2.09μm和1064 nm激光器下都可以实现相位匹配。通过分析可知在锗酸盐中,Ba2Ti Ge2O8的倍频效应最大,它与我们第一原理高通量筛选系统预测的结果一致。所以说Ba2Ti Ge2O8为探索非线性光学材料提供了指导。3.采用高温固相法合成了另外一种锗酸盐Pb3Ge O5,Pb3Ge O5具有大的带隙（3.03 ev）和较小的倍频效应,分别有0.2倍的Ag Ga S2和1.2倍的KDP,通过第一原理高通量筛选预测的SHG系数与实验结果不符,我们发现了它有两个结构,该材料的结构更倾向于无序结构,不可靠的有序结构产生了不可靠的预测结果。这种情况表明,实验验证对于排除由于晶体结构解析错误而导致预测不准确是必不可少的。另外,对按阳离子分类的统计分析表明,与锗酸盐中的其他阳离子相比,d0过渡金属和孤对阳离子更有利于获得更大的SHG响应和双折射。为新的中红外非线性光学材料的研制提供了指导。