席夫堿-卟啉的合成及其三階光學(xué)非線性的研究.pdf

1、非線性光學(xué)理論已經(jīng)相當(dāng)成熟，但是由于新材料的不斷涌現(xiàn)，科研工作者從未停止尋找性質(zhì)優(yōu)良的非線性光學(xué)材料的步伐。而有機(jī)材料，由于結(jié)構(gòu)易于剪裁，性質(zhì)可調(diào)諧等優(yōu)勢，成為研究熱點。通過提高材料的三階非線性性能，可將其應(yīng)用于光電材料、光限幅器件等領(lǐng)域。
　　卟啉材料由于中心具有大π共軛結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生電子離域作用，因此表現(xiàn)出優(yōu)良的非線性光學(xué)特性。而席夫堿中的-C=N-賦予了它很強(qiáng)的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移特性，因此具有很好的研究價值。文中將席夫堿結(jié)構(gòu)連于卟啉

2、外端，研究卟啉的三階光學(xué)非線性性質(zhì)能否得到增強(qiáng)。本文提出四種帶不同取代基的內(nèi)消旋四對位席夫堿取代苯基卟啉，研究內(nèi)容包括合成過程、結(jié)構(gòu)表征、納秒Z-scan技術(shù)測量非線性光學(xué)系數(shù)、光限幅測試等。
　　首先借助高斯軟件，對四種席夫堿-卟啉分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，通過建立相關(guān)模型，得到最高電子占據(jù)軌道和最低電子未占據(jù)軌道電子云分布、前線分子軌道能隙、二面角等信息，從這些特性可初步窺見席夫堿-卟啉比普通卟啉具有更好的共軛性，由此可預(yù)測席夫堿-卟

3、啉具有較好的三階光學(xué)非線性性能。
　　然后制備樣品：通過研究催化劑、酸、反應(yīng)時間、加入反應(yīng)物的順序等因素對卟啉產(chǎn)量的影響，得到最佳實驗條件，這為席夫堿-卟啉的合成提供一定的方法參照。然后采用多種表征手段，包括紫外可見吸收譜、傅里葉紅外光譜、液相聯(lián)機(jī)質(zhì)譜、熒光譜等，為證明席夫堿-卟啉的合成提供證據(jù)。
　　通過不同能量下的納秒Z-scan實驗，探測不同樣品的三階有效非線性折射系數(shù)以及有效非線性吸收系數(shù)，并進(jìn)一步計算分子的二階超極