در این پایان نامه ابتدا نانو ذرات دی اکسید تیتانیم یا تیتانیا به روش شیمیایی sol-gel در دو فاز آناتاز و روتایل سنتز شده است. سپس این نانو ذرات به کمک الگوهای پراش اشعه x (xrd) طیف سنجی uv-vis و میکروسکوب الکترونی رویشی (sem) مشخصه یابی شده است. الگوی پراش اشعه x و تصاویر sem تشکیل ساختارهای نانومتری دی اکسکیدتیتانیم تهیه شده و به روش sol-gel را تایید می کنند ساختار و میانگین اندازه نانو ذرات به کمک طیف xrd بدست آمده است. توسط طیف جذبی uv-visible گاف انرژی در فاز آناتاز و روتایل به ترتیب 4/3 و 1/3 الکترون ولت بدست آمده است. اندازه نانو ذرات tio2 در فاز آناتاز و روتایل توسط تصاویر sem به ترتیب 54 و 97 نانومتر بدست آمد. همچنین روش متداول جاروب –z برای اندازه گیری اندازه و علامت ضریب شکست مرتبه سوم غیر خطی ضریب جذب غیر خطی و رفتار محدود کنندگی نوری در توان های تابشی مختلف برای غلظت های مختلف از فازهای tio2 بکار رفته است. اندازه گیری تحت تابش با لیزر پیوسته هلیم- نیون با طول موج 8/632 نانو متر صورت گرفته است. و در پاین کار وجود رفتار دو پایداری روی فاز آناتاز نانوذرات tio2 با استفاده از دو لیزر پیوسته he-ne(=632/8nm) و nd-yag(=532nm) بررسی شده است