有機聚合物非線性光學薄膜制備及特性研究.pdf

1、非線性光學材料在電光器件及全光信息處理和特殊光功能模塊方面具有重要的應用價值。傳統(tǒng)的光電子器件主要以無機非線性光學材料為主，但是有機非線性光學材料具有非線性光學系數(shù)高、非線性光學響應時間快、光學透明性好、介電常數(shù)低等無機非線性材料所無法比擬的優(yōu)點，因此有機非線性光學材料及應用成為近年來光學材料領(lǐng)域的一個研究熱點。
　　本文根據(jù)Zyss等提出D-π-A型有機分子設(shè)計理念，設(shè)計合成了兩類有機聚合物，對以聚酰亞胺(polyimide，P

2、I)作為分散劑的有機聚合物薄膜的制備與線性光學特性和非線性光學特性測量進行了較為深入的理論與實驗研究。論文的主要工作如下:
　　(1)根據(jù)布格-朗伯-比爾定律推導了有機聚合物非線性光學材料線性吸收系數(shù)，根據(jù)薄膜的多光束干涉原理分析了線性折射率系數(shù)的計算公式。根據(jù)高斯分解法（Gaussian Decomposition簡稱GD）理論模型分析Z掃描實驗中三階非線性吸收系數(shù)擬合公式和三階非線性折射率系數(shù)的擬合公式。
　　(2)在山

3、西忻州師范大學的幫助下，根據(jù)D-π-A型有機分子設(shè)計理念設(shè)計合成了兩類有機低分子化合物，即二茂鐵衍生物和苯并噻唑-咔唑衍生物的有機低分子化合物。其中二茂鐵衍生物有兩種分別定義為1號化合物和2號化合物，苯并噻唑-咔唑衍生物有兩種定義為3號化合物和4號化合物，通過長時間超聲分別將有機聚合物均勻混合于PI溶液中，用直接涂膜法將混合溶液均勻涂在硅片上，然后對其高溫熱亞胺化制成不同質(zhì)量分數(shù)有機化合物/PI薄膜。
　　(3)通過紫外-可見分光

4、光度計測得機聚合物薄膜的線性特性，在1064nm波長下，通過Z掃描技術(shù)測得有機聚合物薄膜的非線性折射率以及非線性的吸收系數(shù)，得出1號化合物/PI薄膜三階非線性極化率為x(3)=1.038×10-11esu。2號化合物/PI薄膜三階非線性極化率為x(3)=3.884×10-12 esu。3號化合物/PI薄膜三階非線性極化率為x(3)=1.788×10-12 esu。4號化合物/PI薄膜三階非線性極化率為x(3)=7.932×10-12 e