新型非線性光學薄膜的制備及性能研究.pdf

1、非線性光學（NLO）作為一門新興學科，在激光技術(shù)、光學通訊、數(shù)據(jù)儲存、光信息處理等方面有著十分誘人的應用前景。與無機NLO材料相比較，有機聚合物材料的NLO性能尤為突出，發(fā)展非常迅速，已引起國內(nèi)外眾多科研機構(gòu)、公司以及軍事部門的高度重視。
　　本論文在比較詳細地介紹有機二階非線性光學材料特點、發(fā)展現(xiàn)狀以及最新研究進展的基礎(chǔ)上，重點研究了兩種新型的有機二階非線性光學材料：一種通過電場極化使偶極分子成取向排列的有機極化聚合物，另一種通

2、過 Layer-by-Layer自組裝（SA）工藝得到的二階非線性光學組裝膜材料。
　　在極化聚合物方面，分別將新型生色團分子DCDHF-2-V和GW-1-SF摻入到光學性能良好的聚合物PMMA基體中，采用旋涂法和壓膜法制備了兩種主客體摻雜型聚合物薄膜，并用光譜橢偏儀測量了薄膜的折射率和膜厚。分析討論了聚合物提純、基片清洗、有機聚合物溶液制備和甩膠成膜的工藝過程；借助電暈極化和接觸極化兩種不同的方法，對制備出的聚合物薄膜進行了極化

3、取向，使薄膜呈現(xiàn)宏觀的非中心對稱性。采用紫外-可見光分光光度計（UV-Vis）分析了極化前、后聚合物薄膜的吸收光譜，得到兩種聚合物膜的最大吸收峰分別為550nm和505nm，極化序參數(shù)φ為0.17和0.20。用原子力顯微鏡（AFM）觀察了極化前、后聚合物薄膜的表面形貌，發(fā)現(xiàn)極化前聚合物薄膜表面平整、膜層均勻，而極化后薄膜表面產(chǎn)生很多尖峰，并沿電場方向取向，極化效果良好。二次諧波法（SHG）測試表明，兩種材料都具有較高的二階非線性特性，D

4、CDHF-2-V/PMMA復合薄膜的非線性光學系數(shù)d33值為15.2 pm/V，而GW-1-SF/PMMA復合薄膜的非線性光學系數(shù)d33值為17.8 pm/V。在實驗獲得的d33數(shù)值基礎(chǔ)上，討論了d33和d13的關(guān)系。
　　在LBL二階非線性組裝膜方面，我們合成了一種含有重氮基團的陽離子型聚電解質(zhì)DAR,與偶氮型聚陰離子電解質(zhì)PAZO進行組裝多層膜，組裝完成后通過紫外光曝光將層間的靜電相互作用轉(zhuǎn)變成共價鍵連接繼而構(gòu)造穩(wěn)定的膜層材料