稀土夹心双萘酞菁LB膜的非线性光学特性研究

研究了中心对称稀土夹心双萘酞菁化合物LB膜的光谱及其二阶非线性光学特性.双(四叔丁基萘酞菁)铒能制成很好的LB膜,不论在稀溶液中还是在LB膜中均主要以单体的形式存在,分子具有较大的超极化率β.由于分子为中心对称结构,所以它们的二次谐波产生机制不同于不对称萘酞菁化合物,研究证明它的二阶非线性光学特性起源于电四极子模型,其LB膜的有效二阶非线性极化率χ(2)为1.1×10-8 esu.     

4-戊基-4'-氰基联苯液晶的分子二阶非线性光学极化率测量方法

在玻璃衬底上制得单层硬脂酸的Langmuir-Blodgett(LB)膜,做为4-戊基-4''-氰基联苯(5CB)液晶的取向层,在取向层上旋涂一层5CB液晶,用透射二次谐波方法测量出5CB液晶分子二阶非线性光学极化率,其值为β=7×10-29esu.对比文献值,测量得到的结果符合较好.     

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.     

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.     

萘酞菁化合物LB膜的二阶非线性光学特性研究

研究了四种萘酞菁化合物LB膜的制备和二阶非线性光学特性 ,并对它们的二阶非线性产生机理进行了简单的讨论。不对称萘酞菁化合物的二阶非线性起源于电偶极子机制 ;对称萘酞菁化合物的二阶非线性起源于磁偶极子耦合机制。二阶非线性最大的三叔丁基氰基萘酞菁的二阶非线性极化率 χ( 2 ) 为 3 7× 10 - 8esu ,约为三叔丁基萘酞菁的 37倍     

LB膜的制膜条件优化及其对光学性能的影响

通过紫外-可见吸收光谱、二次谐波振荡和稳态荧光的测量,研究了半花菁(DAEP)Langmuir-Blodgett(LB)膜在不同制膜条件(压膜速度、半花菁和花生酸混合、亚相中加入碘离子)下,LB膜样品中半花菁分子的聚集体性质的改变和对非线性光学性能的影响.实验发现,纯半花菁LB膜中分子形成H-聚集体,从而导致吸收峰、荧光峰的蓝移和分子二阶非线性极化率β的减少.分子聚集程度的减少和分子二阶非线性系数β的增加可以通过增大压膜速度、半花菁和花生酸混合、亚相中加入碘离子等方法实现.     

两种偶氮化合物主客体掺杂薄膜的全光极化特性研究

利用旋涂法制备了两种PMMA-偶氮化合物主客体掺杂型薄膜,并对其进行全光极化,采用紫外-可见吸收谱和二次谐波产生的方法研究了薄膜的二阶非线性光学特性.实验结果表明,4′-Nitro-4-dimethylaminoazobenzene的二阶非线性光学系数d33＝6.89×10-1 pm/V,4′-Iodo-4-dimethylaminoazobenzene的d33＝7.77×10-2 pm/V;这两种薄膜在全光极化过程中二次谐波产生(SHG)强度随膜厚的变化规律以及极化饱和后的弛豫情况不相同.这些现象可从理论上解释为偶氮化合物的取代基不同而导致偶氮分子的偶极性和偶氮分子与基质间相互作用不同所产生的影响.     

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2.62～3.55×10-13esu,非线性折射率n2为4.82～6.52×10-12esu,分子二阶超极化率γ为2.57～3.25×10-31esu,响应时间τ为91～116fs.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.     

稀土夹心双酞菁铽LB膜非线性光学特性

利用π-A等温曲线和-二次谐波产生方法研究了稀土夹心双酞菁铽(TbPcPc*)分子在Langmuir膜及Langmuir Blodgett(LB)膜中分子的排列状态及其非线性光学特性,并对非线性产生机制进行了简单的讨论.实验结果表明,TbPcPc*分子在亚相表面可形成稳定的Langmuir膜,凡以edge-on构型面对面倾斜排列.其X型LB膜具有较好的二次谐波信号,二次谐波信号的最大值在基频光入射角为55°的地方.其._二阶非线性极化率γ(2)和分子超极化率β分别为1.64×10'-8esu和6.21×10-30esu.通过测量样品二次谐波信号的偏振特性,并与理论分析相比较,其二阶仆线性起源于电四极子和电偶极子机制.     

盐LB单分子层膜的非线性光学性质

合成了一种能够形成单分子层膜,又具有很大分子二阶非线性极化率的有机分子材料——菧盐。对菧盐单分子层膜进行了光学二次谐波信号的测量,得到其分子二阶非线性极化率=1.2×10~(-27)esu。但它很难构成稳定的多层膜结构。本文首次报道菧盐/花生酸混合Langmuir-Blodgett(简计L-B)膜的制备及其非线性光学性能研究,混合膜就一般分子材料不能既具有较大的二阶非线性极化率,又能形成稳定的多层膜结构这一难题的可行性进行了探索。实验证明,混合膜是制备高倍频系数的稳定多层膜的可行措施之一。     

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     

半花菁／氮冠（醚）交替LB多层膜的二阶光学非线性性质

对一种新型的，具有双脂链的盘状非活性分子氮冠（醚）（ＮＣ）ＬＢ膜进行了表征。小角Ｘ射线衍射（ＳＡＸＤ）结果表明：纯ＮＣ分子可以形成非常好的ＬＢ膜有序结构。将它与活性分子半花菁（ＤＡＥＰ）制备成Ｙ型交替多层膜，由于半花菁分子的单脂链（长尾）可以镶嵌在ＮＣ分子的双脂链之间，改善了多层膜的结构有序性及稳定性，从而得到二次谐波强度随层数的变化在１￣１１６双层范围内显示出较理想的平方关系。通过二次谐波的测量     

Nonlinear optical properties of [（CH3）4N]Au（dmit）2 using Z-scan technique

The third-order optical nonlinearities of [（CH3）4N]Au（dmit）2 （dmit = 4,5-dithiolate-1,3-dithiole-2-thione） at 532 nm and 1064 nm are investigated using the Z-scan technique with pulses of picoseconds duration. The Z-scan spectra reveal a strong nonlinear absorption （reverse saturable absorption） and a negative nonlinear refraction at 532 nm. No nonlinear absorption is observed at 1064 nm. The molecular second-order hyperpolarizability γ for the [（CH3）4N]Au（dmit）2 molecule at 532nm is estimated to be as high as （2.1 ±0.1） × 10^-31 esu, which is nearly three times larger than that at 1064 nm. The mechanism responsible for the difference between the results is analysed. Nonlinear transmission measurements suggest that this material has potential applications in optical limiting.     

温度对稀土夹心双萘酞菁LB膜光学性质的影响

 采用线性吸收谱和二次谐波产生技术研究了温度对具有中心对称结构的稀土夹心双萘酞菁化合物LB膜光学特性及其LB膜结构的影响。研究发现，加热可以使其LB膜的结构及分子间的相互作用发生变化，并形成J聚集体，从而使得吸收峰发生红移。稀土夹心双萘酞菁化合物约在40 ℃时其二次谐波信号有一个极小值，约在65 ℃时该化合物发生相变，使得二次谐波信号产生极大值，二次谐波信号最小时温度可高达180 ℃，说明该化合物的化学结构较为稳定。     

一种可溶喹吖啶酮衍生物LB膜的光谱特性

采用表面压-分子面积(π~A)等温曲线、紫外-可见吸收谱和荧光光谱的方法研究了一种喹吖啶酮衍生物材料LB膜的制备及其光谱特性。实验表明,这种喹吖啶酮衍生物能够在水面上形成稳定的单分子膜,它与花生酸(AA)混合后不仅可以形成很好的单分子膜,而且可以较好的转移到固体基片上制备成LB膜多层膜。这种喹吖啶酮衍生物LB膜的紫外-可见吸收谱的吸收峰位较稀溶液发生了红移,这是由极性溶剂分子与其相互作用的结果。其溶液有很强的荧光效应,但LB膜没有荧光现象,原因是在LB膜中QAC16的浓度过高发生“自我猝息”而失光。它在溶液和LB膜中都是以单体的形式存在。     

1－苄基－9－氢富勒烯－60LB多层膜的制备及其光学非线性性质

利用π－Ａ等温线、小角Ｘ射线衍射（ＳＡＸＤ）和光学测量方法研究了一种取代富勒烯（Ｃ６０－Ｂｅ）ＬＢ膜的结构特性。纯Ｃ６０－Ｂｅ分子以体相（ｂｕｌｋｐｈａｓｅ）的形式存在于气－液界面上。氮冠（醚）（ＮＣ）分子作为隔层材料，与Ｃ６０－Ｂｅ分子相混合可以制备性能优良的ＬＢ膜。π－Ａ、吸收和小角Ｘ光衍射测量表明：这种混合膜结构的改善是由于Ｃ６０－Ｂｅ分子镶嵌在ＮＣ分子的双脂链之间造成的。通过测量三次谐波产生（ＴＨＧ）可以推出Ｃ６０－Ｂｅ的三阶非线性系数χ（３）＝２．１×１０－１１ｅｓｕ。     

三-α-(2,4-二甲基-3-戊氧基)溴硼亚酞菁的三阶非线性光学性质研究

应用Z扫描技术，在波长为532nm、脉宽为8ns条件下，对一种新型亚酞菁配合物三-α-(2,4-二甲基-3-戊氧基)溴硼亚酞菁的三阶非线性光学特性进行了研究，结果发现，该新化合物有较强的反饱和吸收(β=3.7×10^-10 m/W)效应和非线性自聚焦折射效应(n₂=7.2×10^-11esu)，其三阶非线性极化率χ⁽³⁾=1.1×10^-11esu.分析了溴硼亚酞菁配合物特殊的锥形分子结构和重原子溴的轴向配位等因素对其三阶非线性光学性质的重要影响. 关键词： 亚酞菁 Z扫描 三阶光学非线性     

LB膜混合聚集体中极性基团相互作用对光学非线性的影响

通过紫外－可见吸收光谱、压力－面积等温线、二次谐波的测量，研究了不同活性分子混合聚集体的形成对ＬＢ膜光学性质的影响。分子极性基团间的相互作用，使激发态能量及平均偶极矩发生变化，导致ＬＢ膜的光学非线性明显地增强或减弱。