兩種新型芴類衍生物的非線性光學(xué)特性.pdf

1、自從上世紀(jì)六十年代激光問世以來，非線性光學(xué)得到了很大的發(fā)展，它是一門介于基礎(chǔ)和應(yīng)用之間的嶄新的學(xué)科。隨著理論和實(shí)踐研究的深入，在很多科學(xué)領(lǐng)域都得到了廣泛的開發(fā)和應(yīng)用。 經(jīng)過長期的理論和實(shí)踐研究，在對各種非線性光學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)基本弄清楚以后，人們就逐步轉(zhuǎn)向?qū)ふ一蚝铣删哂刑囟üδ艿姆蔷€性光學(xué)材料的研究。而理想的非線性光學(xué)材料要求具有較大的非線性光學(xué)極化率、較小的閾值功率以及非?？斓捻憫?yīng)速度。大量的研究表明有機(jī)化合物是一種很有前途的非線

2、性光學(xué)材料，可以合成結(jié)構(gòu)中含有較強(qiáng)π電子共軛體系的化合物，配體與中心原子間的電子轉(zhuǎn)移，大大提高了非線性極化率。探索有機(jī)化合物的特征，研究其光學(xué)特性具有非常重要的意義，可以指導(dǎo)我們合成更有價(jià)值的有機(jī)化合物，并能為實(shí)際應(yīng)用提供有益幫助。 本文的工作主要研究了新合成的兩種具有分子對稱性的芴類衍生物4-2-(7-(4-氨基苯乙烯基)-9，9-二(2-乙基已基)-9H-芴-2-)乙烯基)苯胺(BASF)和2,7-二(4-甲氧基苯乙烯基)-

3、9,9-二(2-乙基已基)-9H-芴(BMOSF)的三階、五階非線性光學(xué)特性，并試圖從結(jié)構(gòu)方面更深入的了解其非線性光學(xué)特性的本質(zhì)。主要從三個(gè)方面進(jìn)行了研究： 第一，利用超短皮秒脈沖研究了其非線性吸收和上轉(zhuǎn)換發(fā)光特性。發(fā)現(xiàn)它們都具有很強(qiáng)的三光子吸收頻率上轉(zhuǎn)換熒光發(fā)射特性，實(shí)驗(yàn)測出BASF和BMOSF的上轉(zhuǎn)換熒光的波長范圍分別是456-775nm和420-670nm，在510nm處的熒光強(qiáng)度與入射光強(qiáng)的三次方成正比。在0.002mo

4、l/L的濃度下就有明顯的三光子吸收誘導(dǎo)的光限幅效應(yīng)。通過對實(shí)驗(yàn)曲線的擬合得出非線性吸收系數(shù)分別為γ=4.34×10-20cm3/W2和γ=5.92×10-20cm3/W2，從而計(jì)算出三光子吸收截面分別為σ3'=8.4×10-77cm6s2和σ3'=1.14×10-76cm6s2。 第二、我們測得了兩種樣品在不同激發(fā)波長的穩(wěn)態(tài)發(fā)射光譜，分析了其躍遷的過程，得出BASF樣品的發(fā)光屬于S2→S0和s1→S0競爭躍遷，躍遷幾率與激發(fā)波長

5、有關(guān)，而BMOSF躍遷很穩(wěn)定，兩種樣品在發(fā)光的過程中都沒有系間交叉ISC過程。測得了兩種樣品的各能級躍遷的壽命，得出BASF兩種躍遷發(fā)射的熒光壽命分別為1.309ns和50.754ns，BMOSF的熒光壽命為0.903ns。同時(shí)也測得了BASF和BMOSF的熒光量子產(chǎn)率分別為0.27和0.56。 第三，我們利用連續(xù)光和可變的脈沖激光研究了樣品的熱致非線性光學(xué)特性，得到樣品的熱光系數(shù)和非線性折射率，表明非線性折射率與激光脈沖的寬度