Ao longo dos anos, os materiais orgânicos têm sido extensivamente empregados em diversas aplicações relaciondas à óptica, espectroscopia e fotônica. Por exemplo, esses materiais podem ser empregados como sondas fluorescentes e em aplicações que envolvem óptica não linear, como microscopia de fluorescência por absorção de dois fótons. Um ponto importante a ser considerado é que através da engenharia molecular é possível modular as propriedades dessa classe de material em vista de se obter maior aplicabilidade desses em suas respectivas áreas. No entanto, para se obter um melhor direcionamento desses materiais para suas alicações, é indespensável a realização de um estudo de suas propriedades ópticas. Dessa forma, nesta tese, é apresentado um estudo das propriedades ópticas de três classes distintas de materiais orgânicos, os polifluorenos, as bases análogas fluorescentes e os derivados de imidazopiridinas. Diversas técnicas espectroscópicas foram empregadas para a determinação das propriedades fotofísicas dos materiais. Ademais, técnicas de espectroscopia óptica não linear foram empregadas para a determinação do espectro das seções de choque de absorção de dois fótons e na determinação da danâmica de estados excitados através da absorção transiente ultrarrápida. Através do estudo dessas classes de materiais foi possível se obter um entendimento sobre como diferentes estruturas atuam na amplificação ou modulação das propriedades ópticas. Fator este que pode contribuir para o entendimento de como novos materiais podem ser elaborados em vista de um melhoramento das suas propriedades ópticas visando o emprego desses em suas respectivas aplicações.

Over the years, organic materials have been extensively used in several applications related to optics, spectroscopy, and photonics. For instance, these materials are able to be used as fluorescent probes and in applications involving nonlinear optics, such as two-photon absorption fluorescence microscopy. An important point to be considered is that through molecular engineering, it is possible to modulate the properties of this class of material in order to obtain greater applicability in their respective areas. However, in view of obtaining a better targeting of these materials for their applications, it is essential to carry out a study of their optical properties. In this way, this thesis presents a study of the optical properties of three distinct organic materials classes, polyfluorenes, fluorescent base analogs, and imidazopyridine derivatives. Several spectroscopic techniques were used to determine the photophysical properties of materials. Furthermore, nonlinear optical spectroscopy techniques were employed to determine the spectrum of the two-photon absorption cross-section and to determine the excited state dynamics by using ultrafast transient absorption. Through the study of these materials, it was possible to obtain an understanding of how different structures act in the amplification or modeling of optical properties. This factor can contribute to the understanding of how new materials can be developed in view of improving their optical properties, aiming their use for their respective applications.