Sol-gel法制備Sb-,2-S-,3-摻雜PMMA-TEOS材料及其二階非線性光學性能研究.pdf

1、非線性光學材料在未來光通訊領(lǐng)域具有著巨大的潛在應(yīng)用前景，而非線性光學玻璃由于其在光學領(lǐng)域的特殊優(yōu)點更是受到人們的重視，并成為研究的熱點。微晶摻雜玻璃作為非線性光學玻璃中的一大類，因其具有較大的三階和二階非線性系數(shù)而受到人們的青睞。研究表明，加入具有大折射率的物質(zhì)有望提高玻璃的非線性性能，因此本文對Sb2S3摻雜PMMA/SiO2有機-無機雜化材料的制備與二階非線性光學性能進行了系統(tǒng)研究。 溶膠-凝膠法以其反應(yīng)條件溫和、合成手段靈

2、活多樣等優(yōu)點拓寬了制備多功能有機-無機雜化材料的道路。但是，溶膠-凝膠法在制備塊狀聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/二氧化硅(SiO2)雜化材料時，存在兩個突出的缺點：一是有機相與無機相的相容性較差，容易產(chǎn)生相分離；二是干燥過程中體積收縮過大而造成開裂。這給材料的成型和尺寸控制造成困難，影響了材料的性能。 針對以上問題，本文選用甲基丙烯酸甲酯、正硅酸乙酯為原料，采用低水量水解正硅酸乙酯，并對甲基丙烯酸甲酯進行預聚合，在無共溶劑的條件

3、下進行雜化，雜化體系中引入有機硅烷偶聯(lián)劑與正硅酸乙酯共水解，通過溶膠-凝膠法將Sb2S3引入PMMA/SiO2雜化材料，成功制備出Sb2S3摻雜PMMA/SiO2塊狀雜化材料。 利用綜合熱分析、X射線衍射、高分辨透射電鏡研究了硫化銻微晶摻雜PMMA/SiO2雜化材料的制備工藝，利用中遠紅外光譜、熒光光譜、二階非線性的Maker條紋法研究了Sb2S3摻雜PMMA/SiO2雜化材料的非線性光學性能，并獲得如下主要結(jié)論： 制備

4、了含有Sb2S3微晶的片狀PMMA/SiO2雜化材料，Sb2S3在PMMA/SiO2雜化材料中的理論最大摻雜量為9wt％，晶粒尺寸隨著熱處理時間的延長和摻雜含量的增加而長大； Sb2Sa摻雜PMMA/SiO2雜化材料在電子束輻射處理可以觀察到明顯的Maker條紋，在入射角±50-60°附近，SHG強度出現(xiàn)最大值。在電子束輻射下，SH強度跟極化條件和微晶的尺寸有很大關(guān)系，并隨著時間的延長發(fā)生緩慢的馳豫，在所研究的條件下，硫化銻微晶