偶氮化合物旋涂膜的全光極化特性研究.pdf

1、有機(jī)非線(xiàn)性光學(xué)材料因其具有優(yōu)異的光學(xué)和電學(xué)特性而使它們?cè)谠S多領(lǐng)域中具有廣泛潛在的應(yīng)用價(jià)值。通常情況下,許多有機(jī)化合物在形成薄膜或晶體后呈現(xiàn)為中心對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致宏觀(guān)上無(wú)二階非線(xiàn)性光學(xué)特性。要使其在宏觀(guān)上具有二階非線(xiàn)性光學(xué)特性,只有打破其中心對(duì)稱(chēng)性。本論文對(duì)偶氮化合物旋涂膜的制備以及偶氮化合物旋涂膜在全光極化后的光學(xué)特性進(jìn)行了一系列的研究。論文的主要工作包括以下幾個(gè)方面:
　　1.利用旋涂法制備了對(duì)硝基苯偶氮甲苯二酚(NBMR)摻雜到

2、PMMA和PVA中的有機(jī)光學(xué)薄膜;采用二次諧波法研究了全光極化過(guò)程中其二次諧波信號(hào)隨極化時(shí)間的增加而變化的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)對(duì)于相同厚度的薄膜,NBMR/PMMA達(dá)到極化飽和的時(shí)間比NBMR/PVA約快15分鐘,即,薄膜NBMR/PMMA比NBMR/PVA的極化響應(yīng)時(shí)間要快。
　　2.采用紫外-可見(jiàn)吸收譜和二次諧波產(chǎn)生法研究了四種分子結(jié)構(gòu)不同的偶氮材料/PMMA旋涂膜的全光極化特性。在膜厚相同、極化條件一樣的情況下,四種偶氮分子中偶極

3、性越強(qiáng),極化后二次諧波信號(hào)強(qiáng)度越大。理論計(jì)算表明:偶極性依次增強(qiáng)的偶氮分子在薄膜中其二階非線(xiàn)性光學(xué)系數(shù)d33值依次增大,NDMA/PMMA的二階非線(xiàn)性光學(xué)系數(shù)d33值為4.97×10-1 pm/V,大約是DEA/PMMA的20倍。
　　3.研究了溫度、基頻光與倍頻光光強(qiáng)比對(duì)偶氮材料旋涂膜的全光極化特性的影響。通過(guò)比較旋涂膜在20℃、32℃、56℃、70℃和91℃環(huán)境下全光極化后二次諧波產(chǎn)生特性,發(fā)現(xiàn)20℃為最佳的極化溫度。這主要是

4、由于主客體摻雜型薄膜在極化的過(guò)程中熱致無(wú)序性占主導(dǎo)地位,導(dǎo)致偶氮分子在極化時(shí)發(fā)生熱馳豫的程度快于tran-cis光化學(xué)異構(gòu),以致于宏觀(guān)上表現(xiàn)出溫度越高二次諧波信號(hào)越小的特性;通過(guò)比較基頻光與倍頻光光強(qiáng)比分別為32、102和320時(shí)二次諧波信號(hào)的飽和值的變化,發(fā)現(xiàn)NDMA/PMMA旋涂膜具有相同的變化規(guī)律,且發(fā)現(xiàn)最佳的光強(qiáng)比約為100。
　　4.研究了NDMA/PMMA旋涂膜的馳豫特性。比較研究了NDMA/PMMA旋涂膜在黑暗、基頻