(2)側(cè)鏈及主鏈型聚合物

將生色團分子通過共價鍵或離子鍵鍵合到聚合物主鏈或側(cè)鏈上。此類聚合物較摻雜型材料中發(fā)色團含量增多，增加了取向穩(wěn)定性，具有較高的非線性。但是場誘導(dǎo)的非中心對稱排列的高分子易發(fā)生松弛，使性能變差。

(3)交聯(lián)型聚合物

將發(fā)色團分子交聯(lián)在聚合物網(wǎng)絡(luò)中，在交聯(lián)反應(yīng)發(fā)生之前或在交聯(lián)過程中把發(fā)色團取向極化，生色團取向穩(wěn)定性得到明顯改善，從而獲得較好的光學(xué)性能。

(4)共軛型聚合物

分子的離域程度越高，材料的非線性光學(xué)性能越好。共軛型聚合物可作為良好的二階非線性光學(xué)材料。此類聚合物非線性光學(xué)材料主要有聚二乙炔(PDA)、聚乙炔(PA)、聚噻吩(PTh)、聚苯乙炔(PPV)、聚苯胺類(PAn)、、聚苯并噻唑(PBT)、聚苯并咪唑(PBI)、聚酰亞胺及其衍生物。另外還有無機聚合物如聚膦腈、聚硅氧烷和聚烷基硅等均表現(xiàn)出較好的非線性光學(xué)性能，具有更好的熱和化學(xué)穩(wěn)定性。

三、金屬有機配合物非線性光學(xué)材料

主要包括金屬茂烯類配合物、金屬羰基配合物、金屬烯烴類有機配合物、金屬多炔聚合物、金屬卟啉有機配合物、金屬酞菁有機配合物以及其它配合物型非線性光學(xué)材料等。1986年，C.C.Frazier等首先報道了金屬有機化合物的二次諧波效應(yīng)。此后，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些金屬有機化合物非線性效應(yīng)。分子構(gòu)型對金屬有機配合物的非線性光學(xué)性質(zhì)以及顏色有著直接的影響。由于配體、金屬的多樣性，金屬有機化合物亦具有如多樣的結(jié)構(gòu)，較單純的有機分子構(gòu)成的非線性光學(xué)材料有更多的優(yōu)勢。

由于金屬原子具有不同的d或f電子數(shù)、不同的氧化態(tài)和配位數(shù)，可形成不同的三維結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致獨特的光電性能。如中心金屬的氧化還原變化可能導(dǎo)致較大的分子超極化率;中心金屬也可成為手性中心，拆分后可得到非中心對稱的晶體;金屬原子的引入可將磁、電性質(zhì)與光學(xué)性質(zhì)結(jié)合起來，產(chǎn)生磁光、電光效應(yīng)。

另外，金屬有機配合物有較多的吸收譜帶，存在著光子從金屬到配體以及從配體到金屬躍遷，有較大的基態(tài)偶極矩和極化率，基態(tài)和激發(fā)態(tài)間的能級差較小，有利于提高材料的光電響應(yīng)速度。通過設(shè)計和合成具有一定結(jié)構(gòu)特征的新型配體，將有利于配合物研究的進一步發(fā)展。秦金貴等總結(jié)出如下規(guī)律:如果希望探索在可見光區(qū)完全透明的二階非線性光學(xué)材料，可以設(shè)計成四面體、四方錐或八面體分子;如果希望探索新的發(fā)色團或三階非線性光學(xué)材料(此類材料不要求可見光區(qū)完全透明)，則應(yīng)該設(shè)計出平面四方形的金屬有機化合物。

四、無機/有機雜化材料

無機//有機雜化非線性光學(xué)材料綜合了無機材料和有機材料的優(yōu)點，通過成鹽等方法或溶膠/凝膠技術(shù)將有機功能分子或聚合物摻入無機網(wǎng)絡(luò)中，在無機/有機分子之間形成化學(xué)鍵的一類新材料。

ZhangXM等利用成鹽法得到了大的新穎電荷轉(zhuǎn)移鹽單晶，[4-DMSP]4[NH2Me2]2[HSiFeMo11040]·3H20(4-[DMSP]+=4-對-(二甲氨基)苯乙烯吡啶甲基陽離子鹽)，其二階非線性效應(yīng)為KDP的1.2倍。通過溶膠/凝膠技術(shù)制備的主要優(yōu)點在于能在低于有機生色團的分解溫度下，將無機玻璃與有機生色團進行鍵合，制備有機/無機雜化材料。通過無機玻璃的剛性無定型二維結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性來抑制生色團的取向松弛，提高材料的熱穩(wěn)定性。另外還具有良好的成膜性，是一類具有良好應(yīng)用前景的材料。納米摻雜微晶半導(dǎo)體玻璃是應(yīng)用最為廣泛的三階非線性光學(xué)材料。