π-共軛聚合物的非線性光學(xué)特性和一種新的Z-掃描理論.pdf

1、該文研究了PAn類和PPV類兩類聚合物的三階非線性光學(xué)特性.以N-甲基吡咯烷酮(NMP)為溶劑,制得PAn/NMP溶液和甲基取代PAn/NMP溶液;以氯仿為溶劑,制得2-甲氧基5-丁氧基取代PPV/氯仿溶液和2-甲氧基5-癸氧基取代PPV/氯仿溶液.實(shí)驗(yàn)方面,測(cè)量了所用樣品的吸收光譜.采用Z-掃描法對(duì)樣品進(jìn)行了閉孔、開孔Z-掃描實(shí)驗(yàn),但未測(cè)出開孔Z-掃描曲線,說(shuō)明樣品溶液的非線性吸收非常小,可以忽略不計(jì).根據(jù)閉孔Z-掃描曲線估算了樣品的

2、非線性折射率.對(duì)2-甲氧基5-丁氧基取代PPV/氯仿溶液進(jìn)行了激光誘導(dǎo)自衍射實(shí)驗(yàn),根據(jù)衍射環(huán)的個(gè)數(shù)估算出了樣品的非線性常數(shù);同時(shí)還對(duì)該樣品進(jìn)行了光限幅特性的研究,由實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析得出:由光熱效應(yīng)引起的自衍射是產(chǎn)生光限幅特性的主要機(jī)制.理論方面,以菲涅爾—基爾霍夫衍射理論為基礎(chǔ),建立了非線性介質(zhì)對(duì)高斯光束的衍射模型,對(duì)高斯光束通過(guò)非線性介質(zhì)后的傳輸行為進(jìn)行了詳細(xì)的理論推導(dǎo)和數(shù)值計(jì)算,從一種新的角度解釋了Z-掃描現(xiàn)象,是計(jì)算非線性折射率和雙光

3、子吸收系數(shù)的一種新方法.數(shù)值模擬計(jì)算表明:對(duì)于不考慮雙光子吸收的閉孔Z-掃描曲線,在小的非線性相移的情況下,其結(jié)論與經(jīng)典的Z-掃描理論完全一致,同時(shí)還得到了常規(guī)Z-掃描理論無(wú)法得到的新的計(jì)算結(jié)果.對(duì)于考慮雙光子吸收的閉孔Z-掃描曲線,其結(jié)果與經(jīng)典的Z-掃描理論的結(jié)果也完全一致.而對(duì)于已給定的開孔Z-掃描曲線,用該理論計(jì)算出的雙光子吸收系數(shù)是經(jīng)典開孔Z-掃描理論計(jì)算值的1/3,其它結(jié)論與傳統(tǒng)Z-掃描理論完全吻合.該理論的近似條件只要求薄樣