有机光学材料以其优异的光学性质、丰富的种类以及低廉的价格受到人们越来越多的关注。它已用于光存储、光计算以及光信息处理等方面的研究。有机光致变色材料的非线性光学性质，以及用其设计光子器件成为研究的热点。本论文主要研究了一种基于细菌视紫红质膜的光子器件——光学新事物滤波器的输出特性以及一种新合成的有机光致变色材料——二芳基乙烯化合物的光学性质及其应用。本论文的主要内容有： 光学新事物滤波器是一种探测和跟踪移动物体的光子器件，在其输出图像上只呈现一个图像新出现的部分，或者是变化的部分，而不变的部分被抑制掉。在论文中讨论了基于细菌视紫红质膜(bR膜)的光学新事物滤波器的输出特性。在均匀输入图像下，当bR膜参数取值确定后，该光学新事物滤波器的输出特性由输入图像的运动速度和其尺寸决定，我们通过定义输出图像的对比度和梯度来描述光学新事物滤波器的输出特性，它们是输入图像的运动速度和尺寸的函数。我们讨论了输入图像的运动速度对输出图像的对比度和梯度的影响。速度越小，对比度越容易趋于饱和。可探测的最小速度随着输入图像尺寸以bR膜的M态寿命的增加而增加。当M态的寿命大于25s时，输出图像的对比度达到一饱和值。输出图像的梯度与输入图像的运动速度成反比。我们也讨论了输入图像的尺寸与输出图像的对比度和梯度之间的关系。给出了不同输入物体尺寸下的输入图像的最佳运动速度范围。 我们研究了基于bR膜的新事物滤波器在非均匀输入图像下的输出特性。与在均匀光强分布的输入图像下的输出图像相比，在正弦分布的输入图像情况下，输出图像的光强分布不再呈现单调变化，而是出现两个峰值，其中间有较小的光强。bR膜的M态寿命和物体运动速度对输出图像上蓝光光强分布的有一定的影响，M态寿命越大，透过的蓝光光强越小，减小的幅度是随着M态的寿命的增加而减小的，当M态寿命τ>50s时，减小的幅度几乎为零。在相同入射光的情况下，对于输出图像上的相同位置，输入图像的运动速度越大，其输出的蓝光光强越大。 文中介绍了用旋涂法制备有机光致变色材料的掺杂PMMA膜的操作步骤，利用该方法制备了一种新合成的有机光致变色材料--二芳基乙烯化合物掺杂PMMA膜。测量了样品的反射谱以及其分别在trans态和cis态下的吸收谱，并用K-K变换计算了其在两种状态下的折射率的变化。用Z-扫描的方法测量了该样品在532nm和633nm处的非线性折射系数分别为n<,2>=-7.69×10<-6>cm<2>/W和n<,2>=-3.26×10<-6>cm<2>/W，非线性吸收系数分别为ββ=-6.96×10<-4>m/W和β=-1.06×10<-3>m/W。研究了在大光强入射下折射率的横向空间分布的变化。实验证明该样品对532nm的连续光能够起到良好的光限制器的作用，其光限幅结果与理想光限幅器非常接近，光限幅的动态范围可达287。