有機光色材料的光學性質及其在光子學的應用.pdf

1、有機光學材料以其優(yōu)異的光學性質、豐富的種類以及低廉的價格受到人們越來越多的關注。它已用于光存儲、光計算以及光信息處理等方面的研究。有機光致變色材料的非線性光學性質，以及用其設計光子器件成為研究的熱點。本論文主要研究了一種基于細菌視紫紅質膜的光子器件——光學新事物濾波器的輸出特性以及一種新合成的有機光致變色材料——二芳基乙烯化合物的光學性質及其應用。本論文的主要內容有： 光學新事物濾波器是一種探測和跟蹤移動物體的光子器件，在其輸出

2、圖像上只呈現(xiàn)一個圖像新出現(xiàn)的部分，或者是變化的部分，而不變的部分被抑制掉。在論文中討論了基于細菌視紫紅質膜(bR膜)的光學新事物濾波器的輸出特性。在均勻輸入圖像下，當bR膜參數(shù)取值確定后，該光學新事物濾波器的輸出特性由輸入圖像的運動速度和其尺寸決定，我們通過定義輸出圖像的對比度和梯度來描述光學新事物濾波器的輸出特性，它們是輸入圖像的運動速度和尺寸的函數(shù)。我們討論了輸入圖像的運動速度對輸出圖像的對比度和梯度的影響。速度越小，對比度越容易趨

3、于飽和?？商綔y的最小速度隨著輸入圖像尺寸以bR膜的M態(tài)壽命的增加而增加。當M態(tài)的壽命大于25s時，輸出圖像的對比度達到一飽和值。輸出圖像的梯度與輸入圖像的運動速度成反比。我們也討論了輸入圖像的尺寸與輸出圖像的對比度和梯度之間的關系。給出了不同輸入物體尺寸下的輸入圖像的最佳運動速度范圍。 我們研究了基于bR膜的新事物濾波器在非均勻輸入圖像下的輸出特性。與在均勻光強分布的輸入圖像下的輸出圖像相比，在正弦分布的輸入圖像情況下，輸出圖像

4、的光強分布不再呈現(xiàn)單調變化，而是出現(xiàn)兩個峰值，其中間有較小的光強。bR膜的M態(tài)壽命和物體運動速度對輸出圖像上藍光光強分布的有一定的影響，M態(tài)壽命越大，透過的藍光光強越小，減小的幅度是隨著M態(tài)的壽命的增加而減小的，當M態(tài)壽命τ>50s時，減小的幅度幾乎為零。在相同入射光的情況下，對于輸出圖像上的相同位置，輸入圖像的運動速度越大，其輸出的藍光光強越大。 文中介紹了用旋涂法制備有機光致變色材料的摻雜PMMA膜的操作步驟，利用該方法制備

5、了一種新合成的有機光致變色材料--二芳基乙烯化合物摻雜PMMA膜。測量了樣品的反射譜以及其分別在trans態(tài)和cis態(tài)下的吸收譜，并用K-K變換計算了其在兩種狀態(tài)下的折射率的變化。用Z-掃描的方法測量了該樣品在532nm和633nm處的非線性折射系數(shù)分別為n<,2>=-7.69×10<'-6>cm<'2>/W和n<,2>=-3.26×10<'-6>cm<'2>/W，非線性吸收系數(shù)分別為ββ=-6.96×10<'-4>m/W和β=-1.0