卟啉化合物具有较大的π-电子共轭系统,结构和功能多样,是一种很有潜力的可用于光限幅的材料。然而目前对于卟啉化合物光限幅特性的研究主要集中在近红外波段,可见光波段的研究相对较少。基于此,本论文针对卟啉化合物在可见光波段的非线性光学和光限幅特性做了以下工作:（1）研究了不同外围取代基自由卟啉在可见光波段的非线性光学特性。使用空间自相位调制（Spatial Self-phase Modulation,SSPM）方法研究了五种含有不同种类及数目取代基的自由卟啉:TPP、1-OH-TPP、三OH-TPP、二酯基-TPP、三酯基-TPP的非线性光学特性。研究发现,五种自由卟啉在吸收带内532 nm处均具有明显的热致非线性效应;在远离吸收带的780 nm处,五种自由卟啉受外围取代基属性和数目的影响表现出不同的非线性光学响应。这项工作对合理调控化合物的结构进而提高其三阶非线性光学系数具有重要意义。（2）研究了不同中心取代金属卟啉在可见光波段的非线性光学特性。研究了五种典型金属卟啉:Cu-1-OH、Zn-1-OH、Cu-1-E、Zn-1-E和Co-1-E的非线性光学性质。与自由卟啉类似,金属卟啉在532 nm处均表现出很大的非线性光学响应;在780 nm处Zn卟啉表现出了很大的非线性光学系数,而Cu卟啉并没有表现出明显的非线性光学效应。这是因为Cu（Ⅱ）具有可变的价电子数和未完全充满的d原子轨道,可通过d-π相互作用形成更大的共轭体系,大大地增强了π电子离域引起的克尔效应,克尔效应和热致非线性效应的相互竞争使得Cu（Ⅱ）卟啉的非线性光学效应减弱。该研究从实验上证明了通过改变中心金属离子来调控卟啉非线性光学特性的可行性。（3）研究了Zn卟啉和Co卟啉的光限幅特性。选择非线性系数较大的Zn-1-E和Co-1-E作为光限幅材料,采用开孔Z扫描技术和光限幅技术分别测量了两种卟啉的非线性吸收系数和光限幅性质。实验表明二者均表现出良好的反饱和吸收特性和光限幅特性。进一步研究了样品浓度和位置对金属卟啉分散液光限幅性能的影响。结果表明,当样品位于激光焦点之后时,限幅阈值和箝位输出最小,光限幅性能最好;且样品位置一定时,样品浓度越大,光限幅性能越好。这部分工作对卟啉材料在光限幅应用领域具有重要意义。