有機光色材料的光學(xué)性質(zhì)及其在光子學(xué)的應(yīng)用.pdf

1、有機光學(xué)材料以其優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì)、豐富的種類以及低廉的價格受到人們越來越多的關(guān)注。它已用于光存儲、光計算以及光信息處理等方面的研究。有機光致變色材料的非線性光學(xué)性質(zhì)，以及用其設(shè)計光子器件成為研究的熱點。本論文主要研究了一種基于細(xì)菌視紫紅質(zhì)膜的光子器件——光學(xué)新事物濾波器的輸出特性以及一種新合成的有機光致變色材料——二芳基乙烯化合物的光學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用。本論文的主要內(nèi)容有： 光學(xué)新事物濾波器是一種探測和跟蹤移動物體的光子器件，在其輸出

2、圖像上只呈現(xiàn)一個圖像新出現(xiàn)的部分，或者是變化的部分，而不變的部分被抑制掉。在論文中討論了基于細(xì)菌視紫紅質(zhì)膜(bR膜)的光學(xué)新事物濾波器的輸出特性。在均勻輸入圖像下，當(dāng)bR膜參數(shù)取值確定后，該光學(xué)新事物濾波器的輸出特性由輸入圖像的運動速度和其尺寸決定，我們通過定義輸出圖像的對比度和梯度來描述光學(xué)新事物濾波器的輸出特性，它們是輸入圖像的運動速度和尺寸的函數(shù)。我們討論了輸入圖像的運動速度對輸出圖像的對比度和梯度的影響。速度越小，對比度越容易趨

3、于飽和?？商綔y的最小速度隨著輸入圖像尺寸以bR膜的M態(tài)壽命的增加而增加。當(dāng)M態(tài)的壽命大于25s時，輸出圖像的對比度達(dá)到一飽和值。輸出圖像的梯度與輸入圖像的運動速度成反比。我們也討論了輸入圖像的尺寸與輸出圖像的對比度和梯度之間的關(guān)系。給出了不同輸入物體尺寸下的輸入圖像的最佳運動速度范圍。 我們研究了基于bR膜的新事物濾波器在非均勻輸入圖像下的輸出特性。與在均勻光強分布的輸入圖像下的輸出圖像相比，在正弦分布的輸入圖像情況下，輸出圖像

4、的光強分布不再呈現(xiàn)單調(diào)變化，而是出現(xiàn)兩個峰值，其中間有較小的光強。bR膜的M態(tài)壽命和物體運動速度對輸出圖像上藍(lán)光光強分布的有一定的影響，M態(tài)壽命越大，透過的藍(lán)光光強越小，減小的幅度是隨著M態(tài)的壽命的增加而減小的，當(dāng)M態(tài)壽命τ>50s時，減小的幅度幾乎為零。在相同入射光的情況下，對于輸出圖像上的相同位置，輸入圖像的運動速度越大，其輸出的藍(lán)光光強越大。 文中介紹了用旋涂法制備有機光致變色材料的摻雜PMMA膜的操作步驟，利用該方法制備

5、了一種新合成的有機光致變色材料--二芳基乙烯化合物摻雜PMMA膜。測量了樣品的反射譜以及其分別在trans態(tài)和cis態(tài)下的吸收譜，并用K-K變換計算了其在兩種狀態(tài)下的折射率的變化。用Z-掃描的方法測量了該樣品在532nm和633nm處的非線性折射系數(shù)分別為n<,2>=-7.69×10<'-6>cm<'2>/W和n<,2>=-3.26×10<'-6>cm<'2>/W，非線性吸收系數(shù)分別為ββ=-6.96×10<'-4>m/W和β=-1.0