光电功能晶体作为光信号和电信号转换的晶体材料，在生产生活、科学发展等领域有着重要的应用和研究价值。其中非线性光学晶体和双折射晶体是重要的光电功能晶体材料。非线性光学晶体具有和频、倍频、差频、参量振荡及光参量放大等变频作用，是激光器的核心光学器件，起到拓宽激光输出波长范围的作用；双折射晶体主要用作光学隔离器、环行器、光束的位移、格兰棱镜和偏振光学等光学器件。随着光学通讯技术和激光技术的发展，非线性光学光学晶体和双折射晶体的重要性受到材料学者的广泛关注。本文基于光电功能晶体的研究发展现状，对碱金属硼酸硝酸盐和碱金属-铅复合硅酸盐体系的化合物进行探索，获得了两例碱金属硼酸硝酸盐K3B6O10NO3和Rb3B6O10NO3、一例碱金属-铅复合硼酸盐LiPb2B9O16、三例碱金属-铅复合硅酸盐Cs2PbSi4O10、Rb2PbSi4O10和Cs2Pb2Si4O11，详细研究了其晶体结构、合成方法、热学和光学性质，并采用第一性原理方法研究了它们的电子结构，分析了晶体结构对带隙、双折射率、倍频效应等光学性质的影响。本论文主要内容包含以下三个部分：1. 碱金属硼酸硝酸盐K3B6O10NO3和Rb3B6O10NO3的合成和性质研究通过密闭体系高温熔液法合成出两例新型硼酸硝酸盐化合物K3B6O10NO3和Rb3B6O10NO3。K3B6O10NO3和Rb3B6O10NO3分别结晶于非中心对称空间群P3121和P3221，它们具有相似的三维框架结构，基本构筑单元（FBB）是B3O7基团，FBB通过桥氧连接形成三维的硼氧框架。从c 轴方向上观察，这两个化合物的硼氧框架具有较大的孔道结构，孔道的直径约为1 nm。在孔道中，K(2)+（或 Rb(2)+）离子与NO3‒ 离子中的两个O原子相连形成 MNO3 (M = K, Rb)链，K(1)+ 和K(3)+（或 Rb(1)+和 Rb(3)+）离子位于孔道边缘处平衡电荷。通过高温固相反应法，按照化学计量比进行反应成功合成了K3B6O10NO3的多晶粉末，并对相关性能进行测试，结果显示在1064 nm基频波下，K3B6O10NO3的倍频效应约为标准晶体KDP的0.2倍，其紫外截止边为216 nm，第一性原理计算表明这两例化合物的光学性质相似，K3B6O10NO3和Rb3B6O10NO3在波长为1064 nm处双折射率分别为0.046 和0.045，理论带隙分别为3.51 和3.52 eV。2. 碱金属-铅复合硼酸盐LiPb2B9O16的合成和性质研究通过开放条件高温熔液法合成出一例碱金属-铅复合硼酸盐LiPb2B9O16，该晶体结晶于中心对称空间群Pbcn。其晶体结构的FBB是由两个镜面对称的B5O12通过共用BO4基元形成的B9O20基团，采用高温固相法，按化学计量比反应成功制备出LiPb2B9O16的多晶粉末，并对相关性能进行测试，红外光谱测试 (IR) 验了结构中BO3基元和BO4基元的存在性，紫外-可见-近红外漫反射光谱测试显示其紫外截止边为252 nm，热分析测试表明该化合物在470 °C以下可稳定存在。第一性原理计算得出LiPb2B9O16在波长为1064 nm处双折射率为0.029，带隙为4.16 eV，第一性原理计算得出的态密度分布图表明LiPb2B9O16的带隙主要取决于Pb–O键和B–O键。3. 碱金属-铅复合硅酸盐Cs2PbSi4O10、Rb2PbSi4O10和Cs2Pb2Si4O11的合成和性质研究通过密闭体系高温熔液法合成出三例碱金属-铅复合硅酸盐Cs2PbSi4O10、Rb2PbSi4O10和Cs2Pb2Si4O11。Cs2PbSi4O10和Rb2PbSi4O10分别结晶于非中心对称空间群Cmc21和P212121空间群，而Cs2Pb2Si4O11结晶于中心对称空间群Pnma。三例硅酸盐的FBB均是由四个结晶学不同位置的SiO4基元通过共用O原子形成Si4O12八元环，但是它们的阴离子维度各不相同，在Cs2PbSi4O10、Rb2PbSi4O10和Cs2Pb2Si4O11中，阴离子分别为三维 Si4O10 框架、二维 Si4O10 层和一维 Si4O11 链。能量色散 X 射线光谱测试 (EDX) 和红外光谱测试 (IR) 验证了三例硅酸盐的结构合理性，紫外-可见-近红外漫反射光谱测得Cs2PbSi4O10和Rb2PbSi4O10的紫外截止边均为210 nm。第一性原理计算表明Cs2PbSi4O10、Rb2PbSi4O10和Cs2Pb2Si4O11的双折射率分别为0.016、0.019、0.020，采用GGA计算得到Cs2PbSi4O10、Rb2PbSi4O10和Cs2Pb2Si4O11的带隙分别为4.23、4.42、3.81，结构性能分析表明结构中Pb–O键对带隙起主要影响，立构活性的PbO4基团及其排列方式对化合物的倍频效应具有很大影响。