PMMA/凝胶玻璃复合材料作为非线性有机分子掺杂基质的研究

对分散红1（DR1）掺杂聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）／凝胶玻璃复合材料的光学二阶非线笥及其热稳定性进行了研究。结果表明,PMMA／凝胶玻璃作为一种有机／无机复合材料,是介于胶玻璃和PMMA之间的一种非线性有机分子掺杂基质。随复合材料中凝胶玻璃含量增多,所制备的非线性材料的热稳定性能变好。对非线性和热稳定性的折衷考虑,获得了制备光学二阶非线笥基质材料先体PMMA和正硅酸乙酯（TEOS）的最佳混合比例。     

有机/无机薄膜凝胶动态过程的实时光学二次谐波产生研究

采用实时光学二次谐波产生(SHG)测量方法,以两亲性分子半花菁为掺杂探针分子,对溶胶-凝胶技术制备的玻璃薄膜的凝胶干燥的动态过程进行了研究.结合紫外—可见吸收光谱的测量,发现：因两亲性分子在膜中的自取向性可诱导出二阶光学非线性,溶胶-凝胶技术制备的有机/无机复合膜的凝胶干燥过程可通过薄膜SHG强度的变化半定量地反映.凝胶干燥收缩导致有序掺杂分子数减少,膜片的光学非线性减弱.该过程随薄膜处理温度的升高而急剧缩短;另外,有机分子在膜中的聚集程度随膜片处理温度的增加而很快减少. 关键词：     

分散橙25掺杂的聚合物PMMA薄膜全光极化的研究

制备了以分散橙25为客体的掺杂型有机聚合物PMMA薄膜样品，对之进行了全光极化研究，极化使薄膜产生诱导二阶非线性光学效应，种子光的强度越大，其二阶非线性极化率达到的饱和值越大;种子光的位相差、相对强度比、光场强度等因素影响薄膜的二阶非线性的优劣.     

氟磷共掺杂二氧化硅光纤预制棒的表面晶化

对F、P共掺杂光纤预制棒退火后的表面晶化行为进行了研究.由改进的化学汽相沉淀法制备的氟和磷共掺杂二氧化硅光纤预制棒玻璃样品在6 h的1 150 ℃控温加热处理后,其表面发生晶化.用X-射线衍射仪观测其晶相,主要为α-方石英,可使玻璃具有二阶光学非线性;用光学显微镜观察了其表面形貌并对结晶微粒的大小进行测量,知晶粒大小在十几到几十μm之间,会造成散射损耗的增加.实验结果,还显示氟对结晶过程有很大的影响.     

溶胶-凝胶法制备PbS量子点玻璃的研究

采用溶胶-凝胶法合成了半导体PbS量子点掺杂的Na₂O-B₂O₃-SiO₂玻璃,研究了不同热处理工艺对玻璃结构的影响,利用多种表征手段研究了量子点掺杂玻璃中的微晶结构及其光学性能.孔径分析结果表明随着热处理温度的升高玻璃内部孔径不断减小,最终孔结构几乎完全消失;红外光谱分析表明玻璃网络结构在较低温度下己经形成,随温度的升高不断密实化; X射线光电子能谱证明了玻璃中存在PbS,高分辨透射电镜表征了玻璃基质中掺杂的微晶结构是PbS,统计计算表明,玻璃中微晶的平均粒径尺寸为3.5nm;吸收光谱分析发现,微晶掺杂玻璃的吸收边界较PbS的块体材料发生了明显的蓝移,产生了量子尺寸效应;通过Z扫描技术测得其非线性折射率γ为-2.03×10^-14cm²/GW. 关键词： PbS量子点 半导体 非线性光学效应 溶胶-凝胶法     

束缚电荷对玻璃材料二阶光学非线性的影响

对电场极化后薄膜材料与体材料二阶光学非线性的比较研究表明,二者具有相同的极化和弛豫特性．分析了束缚电荷的形成及其对二阶光学非线性的影响,定性地从理论上指出,由束缚电荷产生的电场对薄膜及体材料的极化和弛豫过程起了决定作用． 关键词： 二阶非线性 玻璃 极化 束缚电荷     

CdxHg1－xTe/SiO2固溶体微晶掺杂玻璃三阶非线性光学性质的

本文首次报道了对采用溶胶凝胶和原位生长工艺制备的Cd_xHg_1-xTe/SiO₂固溶体微品掺杂玻璃进行的三阶非线性光学性质实验研究及其结果。利用回返式简并四波混频技术,测得该固溶体掺杂玻璃的三阶非线性极化率的值为10^-12esu量级。此结果比纯SiO₂基体提高了2个数量级。表明该固溶体掺杂玻璃三阶非线性明显增强,在同样条件下,测得CS₂的三阶非线性极化率x⁽³⁾为(1.7±0.2)×10^-12esu,与国际上报道完全一致。     

Cd_xHg_（1－x）Te／SiO_2固溶体微晶掺杂玻璃三阶非线性光学性质的

本文首次报道了对采用溶胶凝胶和原位生长工艺制备的Ｃｄ_ｘＨｇ_(１－ｘ)Ｔｅ／ＳｉＯ_２固溶体微品掺杂玻璃进行的三阶非线性光学性质实验研究及其结果。利用回返式简并四波混频技术，测得该固溶体掺杂玻璃的三阶非线性极化率的值为１０￣（－１２）ｅｓｕ量级。此结果比纯ＳｉＯ_２基体提高了２个数量级。表明该固溶体掺杂玻璃三阶非线性明显增强，在同样条件下，测得ＣＳ_２的三阶非线性极化率ｘ（３）为（１．７±０．２）×１０￣(－１２)ｅｓｕ，与国际上报道完全一致。     

凝胶玻璃中原位合成铕-铽-钆-六氟乙酰丙酮三元配合物的发光性能研究

稀土配合物掺杂无机玻璃的发光性质在光学器件和生物医学等领域有着重要应用,引起人们广泛关注。采用原位合成技术,在凝胶玻璃中合成并光学均匀掺杂了铕-铽-钆-六氟乙酰丙酮(HFA)三元配合物Eu_1/2-xTb_1/2-xGd_2x(HFA)₃(TPPO)2(x=0或1/18;TPPO：三苯基氧化磷);研究了含配合物凝胶玻璃的发光性能及铽、钆离子掺杂对铕离子发光性能的影响。凝胶玻璃显示铕和铽离子的特征发光,并观察到了基于声子支助的钆(周围配体)到铽、铕和铽到铕的能量转移,铕和铽离子的发光强度随测试温度改变而改变,该性质在温度探测器、生物探针、光纤传感器的热敏探针等多种领域具有重要的应用。     

芳胺基给体型杂化薄膜的二阶非线性光学研究

成功引入芳胺基给体,使用溶胶凝胶(sol-gel)技术制备出键连型杂化薄膜(F-TPA),并用原子力显微镜(AFM)研究了F-TPA极化前后的表面形貌.原位光学二次谐波测量表明,此类芳胺基给体型二阶非线性光学杂化薄膜具有良好的非线性光学性能(d33为14.1 pm/V)和较高的取向热稳定性(d33值在115 ℃仍然能保持稳定,半衰温度达到145℃左右).结果接近实用要求,充分显示了其在器件实用化进程中的优势.ITO玻璃表面薄膜样品的极化效果远优于普通玻璃片表面的样品.在不使用平面栅网、单针极化的情况下,仍然能在ITO玻璃表面的薄膜获得均匀、饱和的d33分布.     

Optical nonlinearity and structural phase-transition observation of organic dye-doped polymer silica hybrid material

The optical nonlinearity of organic dye-doped poly(methyl methacrylate) (PMMA)-silica-gel hybrid material was investigated by second-harmonic-generation measurement. We found that incorporation of in situ polymerized solgel precursors into the organic dye-doped PMMA significantly improved the nonlinear optical stability of the system. However, improvement of thermal stability occurred only when a sufficient amount of silica gel was incorporated. A structural phase transition from pure polymer to a hybrid system was found near a 10-mol.% silica-gel concentration. The optimum polymer/tetraethoxysilane molar ratio is 2:1 to 1:1.     

聚合物材料PMMA/DR1光漂白过程中折射率的变化

用双光束扫描法研究了在488nm的Ar^ 激光照射下，聚合物材料RMMA／DR1的光漂白过程，为精确测量光漂白模型中的参数提供了一种简单实验方法。这对于今后用光漂白的方法制备光波导器件具有重要意义。     

聚合物薄膜电光效应研究

介绍聚合物DR/PMMA薄膜材料做成光学法布里-珀罗腔结构,通过观察透射率随外加电场变化,以确定其非线性光学特性参量,在室温和575.0nm时的三阶极化率x~⑶(-ω;ω,0,0)=(5.3-i6.0)×10~((-11)_(θs.u))和二次电光系数R=-(8.5-i9.7)×10~(-19)m~2/V~2.     

氰基团修饰的苯腙类有机分子掺杂极化聚合膜光学非线性的研究

采用实时测量光学二次谐波产生（ＳＨＧ）和吸收光谱的方法对苯腙类有机分子ＮＤＡ及一种新合成的经氰基团修饰的有机分子ＣＮＤＡ掺杂ＰＭＭＡ极化聚合膜的非线性光学性质进行了研究。实验中发现两种掺杂极化聚合膜的最佳电晕极化温度均低于它们的玻转温度,ＣＮＤＡ／ＰＭ－ＭＡ极化掺杂聚合膜的χ（２）较ＮＤＡ／ＰＭＭＡ极化聚合膜的大。结合极化前和极化后吸收峰强度的变化,得到ＣＮＤＡ分子的非线性极化率β约为１４６×１０－３０ｅｓｕ。在撤离极化场后,ＣＮＤＡ／ＰＭＭＡ的二次谐波强度的弛豫也比ＮＤＡ／ＰＭＭＡ的慢     

分散橙3掺杂聚合物薄膜的全光极化特性及其驰豫过程研究

利用旋涂法制备了分散橙3（DO3）/PMMA主客体掺杂薄膜,对其吸收谱、厚度和折射率进行了测量,并采用全光极化的方法对薄膜的二阶非线性光学特性进行了研究。实验结果表明,随着厚度的增加其二阶非线性先增强后减弱,d33最大值约为0.827×10-2pm/V。对极化饱和后的驰豫情况进行了分析,发现不同厚度薄膜的驰豫时间不同,这是由于薄膜中偶氮含量和厚度的不同,分子间的相互作用对顺反异构逆过程的快慢有较大的影响。     

分散橙3掺杂聚合物薄膜的全光极化特性及其驰豫过程研究

利用旋涂法制备了分散橙3(DO3)/PMMA主客体掺杂薄膜,对其吸收谱、厚度和折射率进行了测量,并采用全光极化的方法对薄膜的二阶非线性光学特性进行了研究.实验结果表明,随着厚度的增加其二阶非线性先增强后减弱,d33最大值约为0.827×10~(-2) pm/V.对极化饱和后的驰豫情况进行了分析,发现不同厚度薄膜的驰豫时间不同,这是由于薄膜中偶氮含量和厚度的不同,分子间的相互作用对顺反异构逆过程的快慢有较大的影响.     

Photoassisted poling of azo dye doped polymeric films at room temperature

The reversible cis-trans photoisomerization of disperse red 1 (DR1) in PMMA thin films has been demonstrated to be strongly polarization sensitive [1]. In this communication two mechanisms are identified: the angular hole burning and the angular redistribution of molecules. It is shown that, in the presence of a DC electric field, the redistribution is not centrosymmetric and produces a poling of the film. The evolution of the second-order nonlinear susceptibility, ⁽²⁾, is monitored by measuring the electro-optic effect by attenuated total reflection and by second-harmonic generation.     

Investigation of the polyetherketone guest–host DR1/PEK-c polymer films by real-time monitoring of the second-harmonic generation

The real-time monitoring of the second-harmonic generation (SHG) was used to optimize the poling condition and to study the nonlinear optical (NLO) properties of the polyetherketone (PEK-c) guest–host polymer films. The high second-order NLO coefficient χ₃₃⁽²⁾=11.02 pm/v measured at 1.064 μm was achieved when the weight percent of DR1 guest in the polymer system is 20%. The NLO activity of the poled DR1/PEK-c polymer film can maintain more than 80% of its initial value when temperature is under 100°C, and the normalized second-order NLO coefficient can maintain more than 85% after 2400 s at 80°C.     

适用于全光开关的[(C3H7)4N][Au(C3S5)2]三阶非线性光学性质研究

合成了一种金属有机配合物[(C3H7)4N][Au(C3S5)2].配制了浓度为1×10－3 mol/L的[(C3H7)4N][Au(C3S5)2]/乙腈溶液,并用旋涂法制备了掺杂浓度质量比为1%的[(C3H7)4N][Au(C3S5)2]/PMMA复合薄膜.运用Z扫描方法,分别研究了样品溶液和薄膜在波长为1 064 nm,脉宽为20 ps条件下的三阶非线性光学性质.研究发现薄膜的三阶非线性极化率χ(3)比溶液高出三个数量级.其中,薄膜的非线性折射率n2为－1.76×10－15 m2/W、三阶非线性极化率χ(3)为9.37×10－10 esu.结果表明,该材料在全光开关方面具有潜在的应用价值.