適用于全光開關(guān)的兩種金屬DMIT配合物材料的制備與性能研究.pdf

1、在信息化時(shí)代，人們對(duì)信息的需求量急劇增加，傳統(tǒng)的通信技術(shù)已經(jīng)很難滿足不斷增長(zhǎng)的通信容量的要求。光通信技術(shù)因?yàn)槠錆撛诘膸捜萘康奶攸c(diǎn)，成為最重要的通信技術(shù)之一。但是，在目前的光通信系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換過程中存在著嚴(yán)重串話、高功耗等問題，很容易造成“信息瓶頸”現(xiàn)象。為了解決這一問題，全光開關(guān)因?yàn)槠淇闺姶判詮?qiáng)和速度快等特點(diǎn)，引起了研究者的重視。在全光開關(guān)中數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的傳輸過程都在光域內(nèi)進(jìn)行的。全光開關(guān)對(duì)材料的基本性能的要求是：在工作波段有大

2、的三階非線性折射率、低的線性和非線性吸收、超快的非線性光學(xué)響應(yīng)以及優(yōu)異的物理化學(xué)穩(wěn)定性。
　　 本課題組一直致力于尋找適用于全光開關(guān)的三階非線性光學(xué)材料。研究發(fā)現(xiàn)，過渡金屬的1，3-二硫雜環(huán)戊烯-2-硫酮-4，5-二硫基(DMIT)類有機(jī)配合物材料具有大的平面共軛結(jié)構(gòu)，易發(fā)生極化和電荷轉(zhuǎn)移，金屬和有機(jī)體系之間的電荷轉(zhuǎn)移可以進(jìn)一步增強(qiáng)材料的三階非線性光學(xué)性質(zhì)，因而可能具有大的非線性折射率，小的線性和非線性吸收，在全光開關(guān)器件的研制

3、中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。本論文在前期工作的基礎(chǔ)上，繼續(xù)探索新型材料，并對(duì)影響材料三階非線性光學(xué)性能的多種因素進(jìn)行了研究和分析。主要內(nèi)容如下：
　　 第一，根據(jù)全光開關(guān)對(duì)材料的要求，結(jié)合DMIT類材料具有平面π電子共軛結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，通過改變金屬離子和配合物陽離子，設(shè)計(jì)合成了幾類DMIT有機(jī)金屬配合物：二(1，3-二硫雜環(huán)戊烯-2-硫酮-4，5-二硫基)合金鹽(R4N)Au(DMIT)2其中，R為C2H5、C3H7和C4H9);二(1，

4、3-二硫雜環(huán)戊烯-2-硫酮-4，5-二硫基)合錳鹽(RR'3N)2Mn(DMIT)2(R為C4H9,C3H5和C6H4-CH3,R’為C4H9,CH3,C6H5)。其中，((C4H9)4N)2Mn(DMIT)2新材料的結(jié)構(gòu)和三階非線性光學(xué)性質(zhì)被首次報(bào)道。
　　 第二，對(duì)合成的幾類DMIT有機(jī)金屬配合物，二(1，3-二硫雜環(huán)戊烯-2-硫酮-4，5-二硫基)合M鹽(M二Au，Mn)，系統(tǒng)研究了它們的基本物理化學(xué)性質(zhì)，包括熱分析、紅外

5、光譜和線性吸收譜圖;并采用激光Z掃描方法研究了金、錳和鎳的幾類DMIT配合物的三階非線性光學(xué)特性，在1064nm，20ps等脈沖激光照射條件下，得到了這些材料的三階非線性極化率、非線性折射率和非線性吸收系數(shù)等非線性光學(xué)參數(shù)。
　　 第三，著重對(duì)影響材料三階非線性光學(xué)特性的因素進(jìn)行了研究，得到了一系列重要結(jié)果：DMIT類配合物外部陽離子僅會(huì)對(duì)材料的三階非線性光學(xué)特性的強(qiáng)弱產(chǎn)生影響；決定DMIT類配合物材料的線性和非線性光學(xué)特性的主