本文關(guān)鍵詞：有機(jī)聚合物非線性光學(xué)薄膜制備及特性研究

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【摘要】：非線性光學(xué)材料在電光器件及全光信息處理和特殊光功能模塊方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。傳統(tǒng)的光電子器件主要以無機(jī)非線性光學(xué)材料為主,但是有機(jī)非線性光學(xué)材料具有非線性光學(xué)系數(shù)高、非線性光學(xué)響應(yīng)時(shí)間快、光學(xué)透明性好、介電常數(shù)低等無機(jī)非線性材料所無法比擬的優(yōu)點(diǎn),因此有機(jī)非線性光學(xué)材料及應(yīng)用成為近年來光學(xué)材料領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 本文根據(jù)Zyss等提出D-π-A型有機(jī)分子設(shè)計(jì)理念,設(shè)計(jì)合成了兩類有機(jī)聚合物,對以聚酰亞胺(polyimide, PI)作為分散劑的有機(jī)聚合物薄膜的制備與線性光學(xué)特性和非線性光學(xué)特性測量進(jìn)行了較為深入的理論與實(shí)驗(yàn)研究。論文的主要工作如下： (1)根據(jù)布格-朗伯-比爾定律推導(dǎo)了有機(jī)聚合物非線性光學(xué)材料線性吸收系數(shù),根據(jù)薄膜的多光束干涉原理分析了線性折射率系數(shù)的計(jì)算公式。根據(jù)高斯分解法(Gaussian Decomposition簡稱GD)理論模型分析Z掃描實(shí)驗(yàn)中三階非線性吸收系數(shù)擬合公式和三階非線性折射率系數(shù)的擬合公式。 (2)在山西忻州師范大學(xué)的幫助下,根據(jù)D-π-A型有機(jī)分子設(shè)計(jì)理念設(shè)計(jì)合成了兩類有機(jī)低分子化合物,即二茂鐵衍生物和苯并噻唑-咔唑衍生物的有機(jī)低分子化合物。其中二茂鐵衍生物有兩種分別定義為1號化合物和2號化合物,苯并噻唑-咔唑衍生物有兩種定義為3號化合物和4號化合物,通過長時(shí)間超聲分別將有機(jī)聚合物均勻混合于PI溶液中,用直接涂膜法將混合溶液均勻涂在硅片上,然后對其高溫?zé)醽啺坊瞥刹煌|(zhì)量分?jǐn)?shù)有機(jī)化合物/PI薄膜。 (3)通過紫外-可見分光光度計(jì)測得機(jī)聚合物薄膜的線性特性,在1064nm波長下,通過Z掃描技術(shù)測得有機(jī)聚合物薄膜的非線性折射率以及非線性的吸收系數(shù),得出1號化合物/PI薄膜三階非線性極化率為z‘3)=1.038×10-11esu。2號化合物/PI薄膜三階非線性極化率為X(3)=3.884×10-12esu。3號化合物/PI薄膜三階非線性極化率為X(3)=1.788×10-12esu。4號化合物/PI薄膜三階非線性極化率為X(3)=7.932×10-12esu。
【關(guān)鍵詞】：三階非線性光學(xué) 有機(jī)聚合物材料 薄膜 紫外-可見分光光度計(jì) z掃描
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O484.1;TN929.1
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 符號說明11-12
• 1 緒論12-21
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 非線性光學(xué)材料概述13-19
• 1.2.1 光學(xué)非線性概述13-16
• 1.2.2 有機(jī)非線性光學(xué)材料分類16-18
• 1.2.3 有機(jī)非線性光學(xué)材料應(yīng)用18-19
• 1.3 本文研究目的和主要內(nèi)容19-21
• 2 有機(jī)聚合物光學(xué)材料光學(xué)特性測量方法與系統(tǒng)搭建21-38
• 2.1 有機(jī)聚合物光學(xué)材料線性光學(xué)特性測量21-23
• 2.1.1 薄膜的吸收特性21
• 2.1.2 透射光譜法測量薄膜線性折射率和厚度21-23
• 2.2 有機(jī)聚合物光學(xué)材料三階非線性光學(xué)特性測量23-37
• 2.2.1 光學(xué)材料三階非線性極化率測量方法23-24
• 2.2.2 Z掃描系統(tǒng)搭建24-28
• 2.2.3 Z掃描理論28-37
• 2.3 結(jié)論37-38
• 3 基于二茂鐵的金屬配合物合成、薄膜制備及光學(xué)性質(zhì)研究38-53
• 3.1 基于二茂鐵的金屬配合物的材料概況38-39
• 3.2 基于二茂鐵的金屬配合物的光學(xué)薄膜制備39-45
• 3.2.1 二茂鐵基衍生物的合成39-41
• 3.2.2 二茂鐵衍生物的光學(xué)薄膜制備41-45
• 3.3 二茂鐵金屬配合物光學(xué)薄膜線性研究45-46
• 3.3.1 薄膜的紫外-可見吸收光譜45-46
• 3.3.2 薄膜光學(xué)常數(shù)46
• 3.4 二茂鐵金屬配合物光學(xué)薄膜三階非線性研究46-52
• 3.5 本章總結(jié)52-53
• 4 苯并噻唑-咔唑衍生物的合成、薄膜制備及光學(xué)性質(zhì)研究53-63
• 4.1 苯并噻唑-咔唑衍生物的材料概況53-54
• 4.2 苯并噻唑-咔唑衍生物的光學(xué)薄膜制備54-57
• 4.2.1 苯并噻唑-咔唑有機(jī)低分子化合物的合成54-56
• 4.2.2 苯并噻唑-咔唑有機(jī)聚合物的光學(xué)薄膜制備56-57
• 4.3 苯并噻唑-咔唑有機(jī)聚合物光學(xué)薄膜線性研究57-58
• 4.4 苯并噻唑-咔唑有機(jī)聚合物光學(xué)薄膜三階非線性研究58-61
• 4.5 本章總結(jié)61-63
• 5 總結(jié)與展望63-66
• 5.1 本文主要內(nèi)容63
• 5.2 本論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)63-64
• 5.3 有機(jī)聚合物非線性光學(xué)材料的未來應(yīng)用前景64
• 5.4 結(jié)論64-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 索引69-71
• 作者簡歷71-73
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：968251