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CeO2作为一种非常重要的稀土氧化物,由于其独特的氧化还原能力、非常强的紫外线吸收能力、结构稳定、无毒、廉价等特点,引起了研究者很大的兴趣。本论文将介绍基于CeO2材料的光学性质的研究现状;阐述本研究相关的理论,如:绝热近似、密度泛函理论、广义梯度近似等;详细说明非金属共掺杂和Fe掺杂含量对CeO2光学性质的影响。首先,建立的非金属共掺杂CeO2模型,即:（N,P）、（N,S）、（C,P）、（C,S）共掺杂CeO2,理论计算了包括纯CeO2在内的结构、能带、态密度、光吸收谱、复折射率及关于各个材料的反射率。计算得到的结果展现出:（1）掺杂原子较大的原子半径和较小的电负性使材料的晶格常数、键长及结构体积发生了变化,CeO2的结构一定程度上发生了畸变。同时,非金属共掺杂导致原子电荷也发生了改变,体现出电子结构的重新分布。材料的键序和价电子强度分布图也表明N、C原子与Ce原子共价性较强,然而P、S原子与Ce原子的共价性较弱;（2）非金属共掺杂之后,CeO2的能带结构和态密度发生了明显的改变。在费米能级附近的导带和价带之间的能隙明显减小,并且Ce 4f态和Ce 5态之间的能隙也同样出现了减小。杂质原子的态与O、Ce原子态重合较好,表明不会明显引起电子-空穴对重组中心的改变。纯CeO2存在O原子和Ce原子的杂化,然而,共掺杂的CeO2除了上述杂化之外,Ce原子与杂质原子也发生了杂化,体现出杂化对杂质原子与Ce之间成键存在贡献;（3）光吸收谱表明,相较于纯CeO2,共掺杂CeO2的光吸收范围明显扩大,光吸收行为又优于单原子掺杂的CeO2。CeO2本身具有较高的折射率,通过计算共掺杂CeO2的折射率和消光系数,发现都是在低能量范围表现出较大程度的增强,而在高能量区域趋于轻微的增强或减小,并且消光系数也进一步地表明共掺杂确实使得材料的光吸收范围增大。此外,共掺杂材料的反射率变化行为与折射率和消光系数类似,也因此可能被应用作为一种有效的高近红外反射涂料。其次,运用Fe掺杂CeO2的超晶胞模型,探讨了Fe掺杂含量对CeO2光催化表现的影响。结果表明:（1）较小的掺杂原子半径使得材料结构的晶格常数、键长等变小,导致了晶体结构的畸变;（2）态密度图展现出能带间隙减小,并且Fe原子与O原子之间发生了杂化。Fe 3d杂质态处于禁带之间,分别位于费米能级附近以及导带附近;（3）利用复介电函数实部和虚部以及消光系数,研究了掺杂材料对光的响应程度、电子的跃迁。同时预测了材料随Fe掺杂浓度光吸收的改变;（4）通过光吸收谱和光学带隙证明了CeFe3O8具有最佳的光催化表现。最后,对本论文的内容进行了阐述和总结,同时对该材料在光学领域的发展做了简单的展望,旨在该领域能够具有更大的进展。