偶氮化合物旋涂膜的全光極化特性研究.pdf

1、有機非線性光學材料因其具有優(yōu)異的光學和電學特性而使它們在許多領(lǐng)域中具有廣泛潛在的應用價值。通常情況下,許多有機化合物在形成薄膜或晶體后呈現(xiàn)為中心對稱結(jié)構(gòu),導致宏觀上無二階非線性光學特性。要使其在宏觀上具有二階非線性光學特性,只有打破其中心對稱性。本論文對偶氮化合物旋涂膜的制備以及偶氮化合物旋涂膜在全光極化后的光學特性進行了一系列的研究。論文的主要工作包括以下幾個方面:
　　1.利用旋涂法制備了對硝基苯偶氮甲苯二酚(NBMR)摻雜到

2、PMMA和PVA中的有機光學薄膜;采用二次諧波法研究了全光極化過程中其二次諧波信號隨極化時間的增加而變化的規(guī)律。實驗發(fā)現(xiàn)對于相同厚度的薄膜,NBMR/PMMA達到極化飽和的時間比NBMR/PVA約快15分鐘,即,薄膜NBMR/PMMA比NBMR/PVA的極化響應時間要快。
　　2.采用紫外-可見吸收譜和二次諧波產(chǎn)生法研究了四種分子結(jié)構(gòu)不同的偶氮材料/PMMA旋涂膜的全光極化特性。在膜厚相同、極化條件一樣的情況下,四種偶氮分子中偶極

3、性越強,極化后二次諧波信號強度越大。理論計算表明:偶極性依次增強的偶氮分子在薄膜中其二階非線性光學系數(shù)d33值依次增大,NDMA/PMMA的二階非線性光學系數(shù)d33值為4.97×10-1 pm/V,大約是DEA/PMMA的20倍。
　　3.研究了溫度、基頻光與倍頻光光強比對偶氮材料旋涂膜的全光極化特性的影響。通過比較旋涂膜在20℃、32℃、56℃、70℃和91℃環(huán)境下全光極化后二次諧波產(chǎn)生特性,發(fā)現(xiàn)20℃為最佳的極化溫度。這主要是

4、由于主客體摻雜型薄膜在極化的過程中熱致無序性占主導地位,導致偶氮分子在極化時發(fā)生熱馳豫的程度快于tran-cis光化學異構(gòu),以致于宏觀上表現(xiàn)出溫度越高二次諧波信號越小的特性;通過比較基頻光與倍頻光光強比分別為32、102和320時二次諧波信號的飽和值的變化,發(fā)現(xiàn)NDMA/PMMA旋涂膜具有相同的變化規(guī)律,且發(fā)現(xiàn)最佳的光強比約為100。
　　4.研究了NDMA/PMMA旋涂膜的馳豫特性。比較研究了NDMA/PMMA旋涂膜在黑暗、基頻