聚（2-甲氧基-5-辛氧基）對苯乙炔的合成及其非線性光學(xué)特性的研究.pdf

1、光電子科學(xué)推動下的信息和通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，對光學(xué)器件提出了更高的要求，與光學(xué)器件性能密切相關(guān)的非線性光學(xué)材料隨之蓬勃發(fā)展了起來。聚合物高分子材料PPV及其衍生物因其在高分子發(fā)光二極管(PLED)方面的應(yīng)用而得到人們的廣泛關(guān)注，其分子內(nèi)部固有的兀鍵結(jié)構(gòu)，不僅使其可以在發(fā)光方面表現(xiàn)出良好的特性，而且在非線性光學(xué)方面也表現(xiàn)出了較好的特性，因此，PPV類材料在非線性光學(xué)材料領(lǐng)域也成為人們研究的重要方向之一。同時，非線性折射率或克爾常數(shù)的大小是

2、反映材料三階光學(xué)非線性強(qiáng)弱的重要參數(shù)，測量材料的非線性光學(xué)系數(shù)也至關(guān)重要。 本文分析了聚合物高分子材料具有三階非線性光學(xué)特性的微觀機(jī)理，敘述了影響其三階非線性光學(xué)特性的因素。通過脫氯縮合法合成了聚(2-甲氧基-5-辛氧基)對苯乙炔(MO-PPV)，并分別用核磁共振波譜法、紅外吸收光譜法、紫外-可見分光光度法等對其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征；測量了樣品的熒光光譜，分析了熒光產(chǎn)生的機(jī)理；熱失重儀分析了材料的熱穩(wěn)定性，研究表明MO-PPV材料具有

3、良好的熱穩(wěn)定性；溶解性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)材料在氯仿中溶解性較好；金相顯微鏡和原子力顯微鏡研究了薄膜的表面形貌，發(fā)現(xiàn)該材料的成膜性良好；材料的導(dǎo)電性研究表明，固體材料在摻雜下才可以表現(xiàn)出導(dǎo)電特性，而配成溶液的材料導(dǎo)電性因溶劑的不同而不同，并隨溶解時間的長短發(fā)生變化。論文還測量并計(jì)算了溶液樣品和薄膜樣品的線性折射率、線性吸收系數(shù)，并在測量了薄膜紫外-可見吸收光譜的基礎(chǔ)上，計(jì)算獲得了薄膜光學(xué)禁帶寬度約為2.09eV。 在非線性光學(xué)特性的研究中，

4、從理論上推導(dǎo)了Z掃描法的三階非線性光學(xué)系數(shù)的計(jì)算公式，建立了Z掃描光學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，搭建了Z掃描實(shí)驗(yàn)光路，并在實(shí)驗(yàn)中用Labview語言編寫程序?qū)崿F(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動采集，給實(shí)驗(yàn)帶來了極大方便。在波長為532nm時對MO-PPV溶液和薄膜進(jìn)行了Z掃描測量，通過觀察Z掃描曲線可以發(fā)現(xiàn)溶液材料表現(xiàn)為自散焦效應(yīng)，薄膜材料表現(xiàn)為自聚焦效應(yīng)。經(jīng)過分析計(jì)算可得，MO-PPV溶液的非線性折射率n<,2>=-1.78×10<'-11>esu，非線性吸收系數(shù)β=2