新型二氫卟吩類光敏劑的三階非線性光學(xué)特性.pdf

1、非線性光學(xué)材料在熒光顯微成像、頻率上轉(zhuǎn)換器、光限幅和三維光存儲等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景，成為了現(xiàn)代光學(xué)學(xué)科的研究熱點。近年來關(guān)于光敏劑的非線性光學(xué)特性研究倍受關(guān)注。本論文對新型二氫卟吩類光敏劑的三階非線性光學(xué)特性進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下： (1)研究了光敏劑CPD8的非線性光學(xué)特性。得到了CPD8在四氫呋喃溶液和二甲基亞砜溶液中的三階非線性極化率xR<'(3)>分別為2．51×10<'-21>(m<'2>/v<'2>)

2、、5．86x10<'-21>(m<'2>/v<'2>)。由于CPD8在1064nm處非線性吸收截面極小，表明該類光敏劑的非線性效應(yīng)產(chǎn)生于基態(tài)分子的三階非線性極化。 (2)研究了新型二氫卟吩類光敏劑BCPD1、BCPD2、BCPD3、BCPD4的雙光子吸收特性。得到了在800nm波長的雙光子吸收截面，分別為：45．7×10<'-22>cm<'4>．GW<'-1>、42．4×10<'-22>cm<'4>．GW<'-1>、47．9×1

3、0<'-22>cm<'4>·GW<'-1>和40．2×10<'-22>cm<'4>·GW<'-1>。結(jié)果表明，二氫卟吩類光敏劑BCPD1、BCPD2、BCPD3、BCPD4與其他光敏劑相比(如CPD1吸收截面為13．6×10<'-22>cm<'4>·GW<'-1>)，具有更大的吸收截面。這主要歸結(jié)于該光敏分子具有剛性的大Ⅱ平面共軛結(jié)構(gòu)和豐富的離域π電子體系，雙光子吸收的虛能級附近存在一個寬而強的實能級(Q吸收帶)，符合共振激發(fā)條件。

4、 (3)分別用單光子和雙光子激發(fā)，研究了BCPD1、BCPD2、BCPD3、BCPD4的單光子、雙光子熒光光譜和熒光壽命。結(jié)果顯示，上述光敏分子的單、雙光子熒光光譜分布相同，熒光壽命也相同，均在納秒量級。表明單、雙光子激發(fā)發(fā)射熒光態(tài)具有相同的物理馳豫過程。 以上研究表明，光敏分子BCPD1、BCPD2、BCPD3、BCPD4具有大的雙光子吸收截面和短的熒光壽命以及可用長波紅光區(qū)域的光激發(fā)而發(fā)射熒光的性質(zhì)，因此新型二氫卟吩光敏