有機(jī)聚合物非線性光學(xué)薄膜制備及特性研究.pdf

1、非線性光學(xué)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(yīng)用價(jià)值。傳統(tǒng)的光電子器件主要以無(wú)機(jī)非線性光學(xué)材料為主，但是有機(jī)非線性光學(xué)材料具有非線性光學(xué)系數(shù)高、非線性光學(xué)響應(yīng)時(shí)間快、光學(xué)透明性好、介電常數(shù)低等無(wú)機(jī)非線性材料所無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此有機(jī)非線性光學(xué)材料及應(yīng)用成為近年來(lái)光學(xué)材料領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
　　本文根據(jù)Zyss等提出D-π-A型有機(jī)分子設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)合成了兩類有機(jī)聚合物，對(duì)以聚酰亞胺(polyimide，P

2、I)作為分散劑的有機(jī)聚合物薄膜的制備與線性光學(xué)特性和非線性光學(xué)特性測(cè)量進(jìn)行了較為深入的理論與實(shí)驗(yàn)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(dǎo)了有機(jī)聚合物非線性光學(xué)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(jì)算公式。根據(jù)高斯分解法（Gaussian Decomposition簡(jiǎn)稱GD）理論模型分析Z掃描實(shí)驗(yàn)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(xué)的幫助下，根據(jù)D-π-A型有機(jī)分子設(shè)計(jì)理念設(shè)計(jì)合成了兩類有機(jī)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(jī)低分子化合物。其中二茂鐵衍生物有兩種分別定義為1號(hào)化合物和2號(hào)化合物，苯并噻唑-咔唑衍生物有兩種定義為3號(hào)化合物和4號(hào)化合物，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間超聲分別將有機(jī)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(duì)其高溫?zé)醽啺坊瞥刹煌|(zhì)量分?jǐn)?shù)有機(jī)化合物/PI薄膜。
　　(3)通過(guò)紫外-可見(jiàn)分光

4、光度計(jì)測(cè)得機(jī)聚合物薄膜的線性特性，在1064nm波長(zhǎng)下，通過(guò)Z掃描技術(shù)測(cè)得有機(jī)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(hào)化合物/PI薄膜三階非線性極化率為x(3)=1.038×10-11esu。2號(hào)化合物/PI薄膜三階非線性極化率為x(3)=3.884×10-12 esu。3號(hào)化合物/PI薄膜三階非線性極化率為x(3)=1.788×10-12 esu。4號(hào)化合物/PI薄膜三階非線性極化率為x(3)=7.932×10-12 e