多层纳米硅复合膜的共振光学非线性

本文采用简并四波混频技术在室温下研究晶化a-Si:H/a-SiN_x:H多层纳米硅复合膜三阶非线性光学性质,首次观察到这种多层膜的相位共轭信号,在共振光波波长λ=589nm处实验所用样品的三阶非线性极化率为χ⁽³⁾=1.4×10^-6esu,分析表明其非线性光学响应增强的原因是纳米硅的强量子限域作用.     

足球烯分子三阶非线性光学性质的研究

报道了有关足球烯分子甲苯溶液中简并四波混频实验.测量出足球烯C_(70)分子和C_(60)分子的三阶超极化率张量y_(1111)分量分别为1.2×10~(-30)esu和4.0×10~(-31)esu.对应于固体样品的三阶非线性光学系数X_(1111)分量分别是2.5×10~(-8)esu和8.5×10~(-9)esu.此结果表明了足球烯分子是现有的非线性光学材料中具有较大三阶非共振电子极化率材料之一.文中还利用自由电子模型解释了非线性光学极化率的起源.     

半花菁LB膜的三阶非线性特性

本文利用Z扫描测量技术首次对半花菁LB膜的三阶非线性光学特性进行了研究.实验结果表明,LB多层膜中的半花菁分子具有较高的三阶非线性折射率n²=2.0×10^-8(esu),这主要是半花菁分子中π电子体系的贡献,并且由于532nm在其Q吸收带内,引起三阶非线性的共振增强效应,实验数据与理论拟合结果符合得很好.半花菁LB膜的三阶非线性的响应时间在30ns以内.     

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。     

单光束对“对一苯并噻唑基尾式铁(Ⅲ)卟啉”非线性光学特性的研究

本文用单光束研究了“对一苯并喀基尾式铁(Ⅲ)卟淋”的非线性光学特性,发现该样品有反饱和吸收效应及由其导致的光眼幅特征;用Z扫描法测得其三阶非线性极化率达到1.53×10^-12esu.     

噻二唑衍生物的三阶非线性光学性能与合成

设计合成了7个新的噻二唑衍生物,用UV、IR1、H NMR和元素分析进行了表征。采用飞秒激光,运用简并四波混频法,研究了衍生物在非共振状态下的三阶非线性光学性能。它们的三阶非线性光学极化率χ(3)为3.75~4.18×10-13esu,非线性折射率n2为6.90~7.68×10-12esu,分子二阶超极化率γ为3.75~4.26×10-31esu,响应时间为101~115 fs。探索了衍生物的分子结构对三阶非线性光学性能的影响。引入离域能小的芳杂环,增长共轭链,形成吸供构型,增大取代基的供电子能力,提高共轭体系的共平面程度等因素有利于获得较大的三阶非线性光学性能。     

三新戊氧基溴硼亚酞菁薄膜材料的三阶非线性光学特性

通过单光束Z扫描技术 ,在波长为 1.0 6 4μm和 5 32nm、脉宽为 38ps条件下研究了一种新的酞菁相关化合物三新戊氧基溴硼亚酞菁薄膜材料的三阶非线性光学特性。观察到在 1.0 6 4μm(离强吸收带很远 )下的双光子吸收和在 5 32nm下的反饱和吸收现象 ,并计算出了相应的非线性吸收系数。在 1.0 6 4μm下的非共振三阶非线性极化率和在 5 32nm下的共振三阶非线性极化率 χ(3 ) 分别为 6 .1× 10 - 1 2 esu和 6 .7× 10 - 1 0 esu ,显著大于相关酞菁的值。这些结果表明三新戊氧基溴硼亚酞菁薄膜材料在非线性光学方面具有潜在的应用前景。     

用简并四波混频对聚[3’-甲基-4’-二(N,N-氧亚乙基)胺基-4-硝基偶氮苯癸二酰]薄膜三阶非线性光学性质、光信息储存及光致异构过程的研究

通过简并四波混频法(DFWM)对“聚[3’-甲基-4’一二(N,N-氧亚乙基)胺基-4-硝基偶氮苯癸二酰]”薄膜的三阶非线性光学性质进行了研究,测得其三阶非线性系数X⁽³⁾达到6.6×10^-5esu.通过EFWM,测得样品有很强的光信息储存,另外通过对材料的光致异构过程的研究,测得在上升和下降过程中相位共轭光I^pc与时间t均满足确定的关系式,并与文中所推的理论相符.     

烷氧基取代聚对苯乙炔三阶非线性光学性能

通过双醚化反应、氯甲基化反应以及在强碱性条件下进行的脱氯化氢反应制备聚（2-甲氧基-5-丁氧基）对苯乙炔（PMOBOPV）、聚（2-甲氧基-5-己氧基）对苯乙炔（PMOHOPV）、聚（2,5-二丁氧基）对苯乙炔（PDBOPV）和聚（2,5-二己氧基）对苯乙炔（PDHOPV）等四种可溶性聚对苯乙炔（PPV）衍生物，通过紫外-可见吸收光谱对产物分子结构进行表征.结果显示，PMOBOPV、PMOHOPV、PDBOPV和PDHOPV的共轭π电子发生π → π* 跃迁的吸收峰分别位于491 nm、495nm、504nm和510nm处，相应的光学禁带宽度分别为2.23eV、2.18eV、2.12eV和2.07eV.利用简并四波混频技术测量PPV衍生物的三阶非线性光学性能，探讨了分子结构对PPV衍生物三阶非线性极化率（χ(3)）的影响.研究发现，激发波长为532 nm时，PMOBOPV、PMOHOPV、PDBOPV和PDHOPV的共振χ(3)值分别为3.45×10－10、5.13×10－10、7.15×10－10和9.61×10－10 esu；激发波长为1064 nm时，它们的非共振χ(3)值分别为1.09×10－11、1.42×10－11、1.62×10－11和2.14×10－11 esu.     

不对称五氮齿大环金属配合物的光克尔效应

用飞秒脉冲激光作光源,利用泵浦－－探测方法测量了９个不对称五氮齿大环金属配合 物的时间分辨光克尔效应的响应信号,据此得到了它们的三阶光学非线性极化率ｘ＾（３）１１１１＝１．１９－３．３８×１０＾－１３ｅｓｕ和分子二阶超极化率γ１１１１＝８．０×１０＾－３２－２．８３×１０＾－３１ｅｓｕ以及光克尔效应响应不大于１６５ｆｓ等信息,讨论了周边取代基,中心金属离子和共轭π电子数对配合物三阶光学非线性极化率     

Investigation on Third-order Optical Nonlinearity of Ni-Azo Metal Complex by the Z-scan Technique

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｏｒｇａｎｉｃｍａｔｅｒｉａｌｓｗｉｔｈπｅｌｅｃｔｒｏｎｄｅｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｈａｖｅｂｅｅｎｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙｓｔｕｄｉｅｄａｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｌａｓｓｏｆｎｏｎｌｉｎｅａｒｏｐｔｉｃａｌｍａｔｅｒｉａｌｓｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｒｌａｒｇｅａｎｄｆａｓｔｎｏｎｌｉｎｅａｒｏｐｔｉｃａｌｒｅｓｐｏｎｓｅ[1,2].Ｔｏｄａｔｅ,ｈｏｗｅｖｅｒ,ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃａｎｄｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｃｏｍｐｌｅｘｅｓｒｅｃｅｉｖｅｄｌｅｓｓａｔｔ…     

Investigation on Third-order Optical Nonlinearity of Ni-Azo Metal Complex by the Z-scan Technique

Third-order optical nonlinearity of Ni-azo metal complex in solution was investigated by the Z-scan technique with 38 ps laser pulse excitation at 1.064 μm. Self-defocusing was observed, and third-order nonlinear susceptibility χ(3)pure and the second hyperpolarizability <γ> were measured to be 1.8×10-11 esu and 1.0×10-32 esu, respectively.     

两种聚对苯乙炔类衍生物的线性与非线性光学性质

采用吸收光谱、荧光光谱和皮秒Z-扫描等实验方法研究了侧链长度的不同对聚[2-甲氧基-5-(2′-乙基-己氧基)]对苯乙炔(MEH-PPV)和聚(2,5-二辛氧基)对苯乙炔(DO-PPV)两种聚对苯乙炔(PPV)衍生物光学性质的影响,并用π-电子共轭结构理论和共振、非共振增强理论进行了分析。结果表明,侧链较长的MEH-PPV的吸收峰和荧光发射峰比DO-PPV相应的吸收和荧光峰均有所红移;侧链结构及共振增强使得MEH-PPV的三阶非线性极化率比DO-PPV增强了近两个量级,并在532 nm激发时,χ(3)具有最大值9.30×10-10esu。     

取代基对卟啉类化合物三阶非线性光学特性的影响

主要采用吸收光谱、荧光光谱和皮秒Z-扫描等实验方法研究了三种不同取代基的卟啉化合物5,10,15,20-四对羟基苯基卟啉[T(4-HP)P]、5,10,15,20-四对酯基苯基卟啉[T(4-EP)P]和5,10,15,20-四对溴苯基卟啉[T(4-BrP)P]的光学及非线性光学性质,并从离域电子共轭结构理论和共振、非共振增强理论进行了分析。结果表明,强给电子基团取代的T(4-HP)P的吸收和荧光发射带比弱给电子基团取代的T(4-EP)P及吸电子基团取代的T(4-BrP)P有明显红移;三种样品均具有正的三阶非线性极化率χ(3),强的给电子能力和共振增强使得T(4-HP)P的三阶极化率比T(4-BrP)P增强了近两个量级,并在532 nm光激发时,χ(3)具有最大值6.81×10-10esu。     

蒽二酮类化合物的合成及结构-非线性光学性能关系的研究

设计合成了6个新的蒽二酮类化合物,用紫外可见吸收光谱、傅里叶变换红外光谱、1H 核磁共振和元素分析表征了结构.采用飞秒激光,运用简并四波混频法,研究了化合物在非共振状态下的三阶非线性光学性能.它们的三阶非线性光学极化率χ(3)为2.62～3.55×10－13 esu,非线性折射率n2为4.82～6.52×10－12 esu,分子二阶超极化率γ为2.57～3.25×10－31 esu,响应时间τ为91～116 fs.探索了化合物的分子结构对三阶非线性光学性能的影响.增长共轭链,形成供吸供构型,增大取代基的供电子能力,提高共轭体系的共平面程度等因素有利于获得较大的三阶非线性光学性能.     

推拉型偶氮化合物的三阶非线性和光学双稳效应

本文报道从推拉型偶氮化合物中测得了非常高的三阶非线性极化率,X~(3)～6×10~(→3)esu.这对于引起光学双稳现象是至关重要的.利用波长为488nm的氩离子激光为光源,从这类材料掺杂的玻璃态聚合物薄膜的Kretschmann型态中,进一步观察到了光学双稳现象.与此同时,联系这类材料的顺反异构化反应历程,从电子吸收机制或光诱导的折射率变化机制对有关问题进行了讨论.     

Femtosecond Third-Order Optical Nonlinearity of Au：Bi203 Nanocomposite Films

Ultrafast third-order optical nonlinearities of the as-deposited and annealed Au：Bi2O3 nanocomposite films deposited by magnetron cosputtering are investigated by using femtosecond time-resolved optical Kerr effect （OKE） and pump probe techniques. The third-order optical nonlinear susceptibility is estimated to be 2.6Ф×10^- 10 esu and 1.8 × 10.9 esu at wavelength of 800nm, for the as-deposited and the annealed film, respectively. The OKE signal of the as-deposited film is nearly temporally symmetrical with a peak centred at zero delay time, which indicates the dominant contribution from intraband transition of conduction electrons. For the annealed film, the existence of a decay process in OKE signal implies the important contribution of hot electrons. These characteristics are in agreement with the hot electron dynamics observed in pump probe measurement.