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两种新型芴类衍生物的非线性光学特性

作　者: 刘军辉
导　师: 毛艳丽
学　校: 河南大学
专　业: 光学
关键词: 三光子吸收 吸收截面 光限幅 荧光寿命 量子产率
分类号: O437
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 82次
引　用: 3次
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内容摘要


自从上世纪六十年代激光问世以来,非线性光学得到了很大的发展,它是一门介于基础和应用之间的崭新的学科。随着理论和实践研究的深入,在很多科学领域都得到了广泛的开发和应用。经过长期的理论和实践研究,在对各种非线性光学现象的本质基本弄清楚以后,人们就逐步转向寻找或合成具有特定功能的非线性光学材料的研究。而理想的非线性光学材料要求具有较大的非线性光学极化率、较小的阈值功率以及非常快的响应速度。大量的研究表明有机化合物是一种很有前途的非线性光学材料,可以合成结构中含有较强π电子共轭体系的化合物,配体与中心原子间的电子转移,大大提高了非线性极化率。探索有机化合物的特征,研究其光学特性具有非常重要的意义,可以指导我们合成更有价值的有机化合物,并能为实际应用提供有益帮助。本文的工作主要研究了新合成的两种具有分子对称性的芴类衍生物4-2（-7-（4-氨基苯乙烯基）-9,9-二（2-乙基已基）-9H-芴-2-）乙烯基)苯胺（BASF）和2,7-二（4-甲氧基苯乙烯基）-9,9-二（2-乙基已基）-9H-芴（BMOSF）的三阶、五阶非线性光学特性,并试图从结构方面更深入的了解其非线性光学特性的本质。主要从三个方面进行了研究:第一,利用超短皮秒脉冲研究了其非线性吸收和上转换发光特性。发现它们都具有很强的三光子吸收频率上转换荧光发射特性,实验测出BASF和BMOSF的上转换荧光的波长范围分别是456-775nm和420-670nm,在510nm处的荧光强度与入射光强的三次方成正比。在0.002mol/L的浓度下就有明显的三光子吸收诱导的光限幅效应。通过对实验曲线的拟合得出非线性吸收系数分别为γ=4.34×10-20cm3/W2和γ=5.92×10-20 cm3/W2,从而计算出三光子吸收截面分别为σ3’=8.4

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-9
第一章 概述  9-30
  1.1 引言  9
  1.2 研究意义  9-11
  1.3 非线性光学概述  11-17
    1.3.1 非线性光学的发展及现状  11-13
    1.3.2 单光束z 扫描技术理论分析  13-17
  1.4 光学限幅器的机制与研究进展  17-22
    1.4.1 光学限幅器的机制  17-21
    1.4.2 被动光学限幅器国内外研究现状  21-22
  1.5 有机材料的非线性光学  22-27
    1.5.1 概述  22-23
    1.5.2 分子微观光学非线性的描述  23-24
    1.5.3 有机分子内电场模型  24
    1.5.4 有机材料的多光子吸收及其应用  24-27
  参考文献  27-30
第二章 BASF 和BMOSF 有机物的三光子吸收诱导荧光和光限幅效应研究  30-46
  2.1 引言  30-31
  2.2 样品的配制及光谱和限幅特性的测试  31-33
  2.3 样品的吸收特性和荧光特性  33-39
  2.4 样品的光限幅特性和吸收截面  39-42
  2.5 结论  42-43
  参考文献  43-46
第三章 BASF 和BMOSF 有机物的发光研究  46-58
  3.1 前言  46-47
  3.2 样品的发光特性测试  47
  3.3 样品的荧光光谱  47-50
  3.4 样品的荧光寿命  50-53
  3.5 样品荧光量子产率  53-54
  3.5 结论  54-55
  参考文献  55-58
第四章 BASF 有机化合物的Z-SCAN 光学非线性特性  58-71
  4.1 引言  58
  4.2 热致非线性极化率的分析  58-61
  4.3 Z 扫描测试方法  61-62
  4.4 Z 扫描测试结果  62-66
  4.5 连续光限幅效应研究  66-68
  4.6 结论  68-69
  参考文献  69-71
结论与展望  71-73
硕士期间完成论文  73-74
致谢  74

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 光学 > 非线性光学（强光与物质的作用）
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