论文部分内容阅读
二阶非线性光学(NLO)材料由于它的非线性光学响应速度快,易于加工等优点已广泛的应用在光通信和电子应用光学调制器等。在本文中,我们制备了两类偶氮化合物旋涂膜:主客体掺杂薄膜和有机无机复合薄膜,测量了薄膜的紫外可见吸收谱、厚度、折射率,并用全光极化的方法研究了薄膜的二阶非线性效应,主要结果如下: 1.选择三种偶氮材料并将其分别按相同的比例掺杂到主体材料PMMA中,旋涂成膜,通过实验发现三种材料的二阶非线性有很大的不同,PMMA/DR1二阶非线性最强,PMMA/IDMA最弱。这主要是由于分子不同取代基的给电子和吸电子能力不同所导致的偶极性不同的缘故。根据公式算出三种主客体掺杂薄膜的二阶非线性系数分别为3.07pm/V,0.089pm/V,0.077pm/V,分子的结构对二阶非线性起主导作用。 2.通过对不同温度的主客体掺杂薄膜进行研究,研究发现薄膜的SHG强度随着温度的升高而降低,这是因为在激光重复频率10Hz情况下,分子激发态寿命大约60ms小于激光相邻脉冲的间隔100ms,激发态分子数几乎没有积累效应,随着温度升高,生色团热致无序越明显,从而降低SHG值。 3.通过对不同厚度的薄膜进行研究,发现经全光极化后薄膜饱和SHG值随着厚度的增加先增大后减小,存在一个最佳值。 4.通过对不同浓度的主客体掺杂薄膜进行研究,研究发现薄膜的SHG强度随着浓度的增大,SHG值变大,这是由于单位体积内偶氮分子数增多,宏观的偶极距增大,对总体宏观表现出的二阶非线性贡献越大。 5.通过对两种有机/无机复合材料薄膜的研究,实验发现有机/无机复合基质薄膜的SHG强度随着厚度的增大先增大后减小,在此其间存在一个最佳值,同时随着温度的升高SHG强度降低,成衰减趋势,同时对有机/无机复合材料薄膜和有机薄膜极化到饱和值,观察它们的驰豫特性,可以发现薄膜的稳定性随着温度的升高而降低,这主要是由分子的热致无序造成的,同时有机/无机复合薄膜相对有机薄膜而言能够改善有机分子的稳定性。