长程电子关联对聚合物中激子极化率的影响

本文研究了在外电场下高分子的线性极化率和三阶非线性极化率,发现电子-电子相互作用使激子线性极化率χ(1)xx和三阶非线性极化率χ(3)xxxx都降低,而长程电子关联效应的作用更进一步降低χ(1)xx和χ(3)xxxx.准确地计算高分子聚合物的极化率可以更好的理解共轭聚合物的长程电子关联对有机分子线性和非线性响应的影响,确定其结构与非线性光学性质的关系.     

长程电子关联对聚噻吩中极化子的影响

采用扩展的SSH模型,加上电子相互作用和长程电子关联,用自洽迭代的方法研究了聚噻吩链中的极化子问题,计算了电子相互作用和长程电子关联对极化子位形和电荷密度的影响,获得了长程电子关联使极化子位形变小,极化子区域变窄,电荷密度震荡减弱,对聚合物中电子的输运的影响不能忽略的有益结果.     

一种侧链共轭噻吩共聚物增强的三阶非线性光学特性

侧链共轭的聚噻吩衍生物具有拓宽的共轭程度,有望成为一类性能优良的三阶非线性光学材料.合成了一种侧链共轭的噻吩共聚物:聚 -噻吩(POTVTh-Th),该聚合物与其均聚物相比,吸收光谱发生了明显的红移,禁带宽度为1.72eV.采用Z扫描技术在800nm下用飞秒激光器研究了该聚合物溶液和薄膜的三阶非线性光学特性,结果表明该共聚物四氢呋喃溶液中的三阶非线性极化率为8.84×10^-10esu,聚合物薄膜的三阶非线性极化率为7.25×10^-9esu,分别是其 关键词： 侧链共轭 噻吩共聚物 三阶非线性极化率 非线性吸收     

非对称耦合量子阱的吸收非线性增强

基于V 形三能级模型运用密度矩阵方程推导了非对称耦合量子阱三阶光学非线性极化率. 具体分析了三阶吸收非线性效率（三阶光学非线性极化率与线性吸收系数之比）随阱间电子相干振荡频率的变化规律. 理论结果表明：三阶吸收非线性效率对阱间电子相干振荡频率相当敏感，当阱间电子相干振荡频率增大时三阶吸收非线性效率显著增强，而当阱间电子相干振荡频率为零时，这种非线性效率类似于单量子阱情况. 与单量子阱相比，对于已设计好的非对称耦合量子阱结构其突出特征表现在，其非线性吸收与色散特性可经由沿材料生长方向偏压进行控制. 据此，我们预期利用这种非对称耦合量子阱结构能设计成光通信中的光限幅器和可控克尔光开关.     

长程电子关联对有限长聚乙炔链中极化子态的影响

本文采用扩展Hubbard模型,加上长程关联哈密顿量,在自然边界条件下用自洽场方法研究了有限长反式聚乙炔链中极化子的问题.计算了长程电子关联对极化子的影响并计算了极化子的长程关联能.计算发现长程电子关联使极化子的位形变宽变浅(局域性减弱),在极化子区域,长程电子关联能比平均长程电子关联能要大.当链长增加到100格点以上时,电子极化子和空穴极化子的平均关联能趋于-0.1663eV,而在极化子区域,电子极化子和空穴极化子的平均关联能趋于-0.1868 eV.     

长程电子关联对有限长聚乙炔链中极化子态的影响

本文采用扩展Hubbard模型, 加上长程关联哈密顿量,在自然边界条件下用自洽场方法研究了有限长反式聚乙炔链中极化子的问题。计算了长程电子关联对极化子的影响并计算了极化子的长程关联能。计算发现长程电子关联使极化子的位形变宽变浅(局域性减弱),在极化子区域,长程电子关联能比平均长程电子关联能要大。当链长增加到100格点以上时,电子极化子和空穴极化子的平均关联能趋于-0.1663eV,而在极化子区域,电子极化子和空穴极化子的平均关联能趋于-0.1868eV。     

梯度圆柱颗粒复合介质的有效非线性响应

应用非线性微分有效偶极近似方法,导出了关于非线性梯度圆柱颗粒的等效线性介电常数和三阶非线性极化率的微分式,研究了稀释极限下,圆柱形梯度颗粒无规置入线性介质中组成的复合介质的有效线性介电常数和三阶非线性极化率.作为应用,数值计算了具有幂指数梯度分布的介电常数的颗粒复合介质的有效非线性响应,及梯度金属电介质颗粒复合介质的表面plasmon共振效应.     

一种侧链共轭聚噻吩衍生物薄膜的三阶非线性光学响应

合成了一种侧链共轭的聚噻吩衍生物聚3-（5′辛基-噻吩乙烯基）噻吩（POTVTh）,并通过溶液旋涂制备了聚合物薄膜.吸收光谱显示该聚合物薄膜具有较小的禁带宽度和宽的光谱响应.采用Z扫描技术在800 nm下用飞秒激光器研究了该聚合物薄膜的三阶非线性光学特性,非线性吸收系数为5.63×10^-7cm/W,非线性折射率为-6.38×10^-11 cm²/W,三阶非线性极化率为4.21×10^-9esu,比侧链未共轭的 关键词： 聚噻吩衍生物 侧链共轭 三阶非线性极化率 非线性折射率     

基于螺旋单电子模型的手性分子的三阶非线性极化率

本文从螺旋手性分子单电子模型出发,推导手性分子的三阶光学非线性,给出螺旋手性分子三阶极化率张量元的解析表达式,并讨论分析了实际的螺旋分子的极化率张量的非零元素.     

3-溴-4-丁氧基-4′-硝基偶氮苯三阶非线性光学性能的研究

采用Z扫描技术对一种新的偶氮苯类化合物的三阶非线性光学系数进行了测量。实验结果的分析表明,该化合物具有较大的三阶非线性极化率;其三阶非线性主要来源于强的π电子离域性。     

激发态分子内质子转移有机分子HBT的三阶非线性光学特性

以532nm皮秒脉冲作抽运光,采用单光束Z-扫描技术对具有激发态分子内质子转移效应的有机分子2-(2′-羟基苯基)苯并噻唑(HBT)在其双光子吸收区的非线性光学特性进行了研究.实验结果表明,对532nm波长的光,HBT分子存在明显的双光子吸收.通过拟合开孔Z-扫描实验数据,求解了HBT分子在其双光子吸收区的非线性吸收系数,并探讨了抽运光强度对介质双光子吸收效应的影响.采用高斯分解法,通过拟合闭孔Z-扫描除以开孔Z-扫描数据,理论推导并计算了在介质对抽运光存在非线性吸收的情况下HBT分子的非线性折射率,以及不同入射光强度时HBT分子的三阶非线性极化率实部和虚部的值.计算结果表明,理论分析与实验结果较好地符合,这些结果为进一步研究和开发此类材料的应用提供了理论与实验依据.     

The Optical Properties of (C59N)2

Using the extended Hubbard model and sum-over-state method, we have calculated the linear polarizability α and the third-order nonlinear polarizability γ for (C₅₉N)₂. We find that (C₅₉N)₂ has very big γ value (around esu), and its α and γ values are bigger than those of C₅₉N. In particular, when 1.2 eV≤3ω, (C₅₉N)₂ as much larger γ values than C₅₉N.     

有机大分子三阶非线性光学材料的研究进展

根据分子结构特征评述了各类有机大分子三阶非线性光学材料结构与性能的关系。概述了三阶非线性光学性能的计算。分析了材料分子设计原理和展望了应用前景。     

Highly efficient third-order optical nonlinearities in donor-substituted cyanoethynylethene molecules

We investigated the third-order nonlinear optical properties of several donor-substituted cyanoethynylethene molecules in the zero-frequency limit. We observed nonlinearities that are extraordinarily large relative to the small molecular mass of these molecules and that are within a factor of 50 from the fundamental limit. At a wavelength of 1.5 microm, the rotational average of the third-order molecular polarizability is 53 +/- 13 x 10(-48) m5 V(-2) (3.8 x 10(-33) esu) for the best molecule, which corresponds to 1.7 x 10(-48) m5 V(-2) per delocalized electron. The high nonlinear efficiency of these molecules is due to the compact two-dimensional conjugated system and the effective donor-acceptor substitution patterns.     

用飞秒激光脉冲研究聚合物膜中PbS超微粒的非线性光学性质

将ＰｂＳ超微粒掺进有机物中得到ＰｂＳ／Ｆｌｅｍｉｏｎ复合膜。室温下的线性吸收光谱表明其吸收带边与体相材料相比发生明显兰移，但没有观察到激子吸收峰。用飞秒激光脉冲做光源，用泵浦－探测方法记录了样品的时间分辨光克尔效应信号，据此得到其三阶非线性极化率、响应时间等一些重要数据，并对观察到的实验现象进行了分析讨论。     

Inclusion of non-orthogonality on the valence bond charge-transfer model for nonlinear optical properties of push—pull molecules

In models based on valence bond theory for predicting nonlinear optical properties of push-pull molecules, the wave functions representing resonance structures are assumed to be orthogonal. We have extended the two-state valence bond charge-transfer model to include non-zero overlap integrals. The resulting model leads to analytic formulae for the polarizability and hyperpolarizabilities, which are related to the overlap and other molecular parameters. In particular we report, as a function of the overlap: (i) relatively weak dependence of the first-order polarizability; (ii) significant variations in both the magnitude and the shape of the response curves corresponding to the second- and third-order polarizabilities. This result may be of relevance in the context of optical switching effects induced by chemical changes (related to the overlap) rather than the more conventional field-induced effect.     

Enhancement of the nonlinear effects in composite plasmonic nanoparticles

Features of the second- and third-order nonlinear effects in composite plasmonic core/shell nanoparticles placed into a polymer matrix are investigated. Resonant enhancement of the effective third-order susceptibility is observed, as well as the appearance of a coherent magnetization-induced component of the second harmonic.     

聚（2，5－二丁氧基）苯撑的三阶非线性光学性质

报道了一种新的同可溶性好的，具有连苯结构的共轭有机聚合物：聚（２，５－二丁氧基）苯撑（简称ＰＰＰ），采用四波混频方法测量了它在５３２ｎｍ和１０６４ｎｍ处的三阶非线性光学系数，由此推算了非线性折射率，并讨论了材料的优质因子，指出了材料最适用的光波段。