含茚、吡喃結(jié)構(gòu)的雜化非線性光學(xué)材料的合成和性能研究.pdf

1、隨著信息時(shí)代的到來,高速光通訊、光信息處理以及光學(xué)存貯等領(lǐng)域已取得了飛速發(fā)展,目前的電子材料已不能很好的滿足人們的需求,而非線性光學(xué)材料在這些領(lǐng)域的應(yīng)用前景卻得到越來越多的重視.雜化非線性光學(xué)材料突破了傳統(tǒng)無機(jī)、有機(jī)材料的界限,將有機(jī)非線性分子與無機(jī)基質(zhì)在分子水平上融為一體,不僅兼有無機(jī)、有機(jī)材料兩者的性能優(yōu)勢,還能夠?qū)崿F(xiàn)功能復(fù)合和協(xié)同優(yōu)化,能較好的解決實(shí)踐中的各種問題,所以這種雜化材料將具有非常廣闊的應(yīng)用前景. 本文對非線性光

2、學(xué)的基本原理以及非線性光學(xué)材料的發(fā)展做了簡單的介紹,并介紹了非線性光學(xué)生色團(tuán)的設(shè)計(jì)理論以及研究進(jìn)展.在此基礎(chǔ)上,本文合成了三種生色團(tuán),即IND、DCO和DCMB,其中生色團(tuán)DCMB具有二維電子結(jié)構(gòu).根據(jù)溶劑變色法,測得三種生色團(tuán)的二階非線性系數(shù)分別為1558×10<'-30>esu·D、5050×10<'-30>esu·D和7902×10<'-30>esu·D.將生色團(tuán)DCO、IND和異氰酸基丙基三乙氧基硅烷(ICTES)反應(yīng)合成了兩種

3、新型的硅氧烷染料(ASD).合成的生色團(tuán)分子和硅氧烷染料的結(jié)構(gòu)經(jīng)核磁共振(NMR)、紅外光譜(FTIR)和元素分析等確認(rèn).并用紫外.可見吸收光譜(UV-Vis)、熱失重(TGA)和差示掃描熱分析(D3SC)等測試了分子的透明性和熱穩(wěn)定性.其中DCO和DCMB的熱分解溫度分別為293.7℃和326.03℃,ASD-DCO的熱分解溫度為315.3℃. 對生色團(tuán)DCO的熒光性能研究發(fā)現(xiàn),其與常見的熒光染料DCM的發(fā)光特性相似,而ASD

4、-DCO具有更強(qiáng)的熒光強(qiáng)度,且其熒光猝滅濃度也得到提高,說明硅氧結(jié)構(gòu)的引入可以有效地抑制分子的相互作用,從而在不影響發(fā)光強(qiáng)度的前提下,可以提高分子的摻雜濃度. 以硅氧烷染料(ASD-IND、ASD-DCO)和正硅酸乙酯(TEOS)為先驅(qū)體,通過溶膠-凝膠制備雜化非線性光學(xué)材料,用旋涂法制備薄膜.并用原位二次諧波法測定薄膜的非線性光學(xué)性能.其中摻雜生色團(tuán)分子DCO為20﹪的薄膜的d<,33>值為56.2pm/V,具有比較高的非線性