摘要：具有良好性能的非线性光学材料的成功设计,关键问题在于材料晶体结构和分子结构的可信和有效的预测结果,继而对获得结构信息的材料开展光物理性能计算模拟,这种结构预测与性能模拟结合的方法,为新材料的成功制备创出一条又省时又经济的路子。本文中,我们使用Oganov等发展的全局搜索进化算法的晶体结构预测工具(USPEX软件),成功地预测具有中远红外区透过的二阶非线性光学材料Ba2BiInS5的晶体结构;介绍应用DFT方法优化和预测内嵌富勒烯C2@Sc4@C80-Ih和Sc4C2@C80-Ih分子结构。在结构预测和优化基础上,应用基于态叠加原理(SOS)自行创建的BGP软件与计算激发态性质的软件结合,计算模拟分子晶体、纳米结构分子、生物蛋白分子等体系频率相关和态相关的非线性光学性质(包括不同光学过程的二阶、三阶极化率以及双光子、三光子吸收截面)。此外,还报道了利用固体能带理论与反谐振子模型结合,计算模拟部分离子晶体的二阶和三阶非线性光学性质。