偶氮化合物薄膜的光譜和二階非線性光學(xué)特性研究.pdf

1、有機(jī)非線性光學(xué)材料作為光電子技術(shù)的基礎(chǔ)材料，在光信息存儲、光調(diào)制器、光開關(guān)等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。作為實(shí)用化的非線性光學(xué)器件，各種外界因素都會對它們的非線性光學(xué)特性產(chǎn)生影響。本文研究了制膜、加熱、供一受電子基團(tuán)的選擇對有機(jī)分子超薄膜非線性光學(xué)特性的影響。主要工作包括以下幾個方面： 1.采用紫外可見吸收和二次諧波產(chǎn)生(SHG)技術(shù)研究了兩種“推-拉”型偶氮苯分子Langmuir-Blodgett(LB)膜的光學(xué)特性。4-硝基-4

2、'-氨基偶氮苯(NAA)和4-羧基-4'-氨基偶氮苯(CAA)分子在亞相表面可以形成穩(wěn)定的單分子膜并且能較好的轉(zhuǎn)移到固體基板上形成LB多層膜。實(shí)驗(yàn)測得NAA和CAA的二階非線性系數(shù)d33分別為40.8pm/V和24.2pm/V，一階超極化率β分別為1.97x10<,-29>esu和1.17×10<,-29>esu，NAA分子的一階超極化率約為CAA的1.7倍，實(shí)驗(yàn)和理論計算結(jié)果符合的很好。 2.采用紫外可見吸收和二次諧波產(chǎn)生(S

3、HG)技術(shù)研究了溫度對4-硝基-4'-氨基偶氮苯(NAA)分子Langmuir-Blodgettq(LB)單層和多層膜的光譜和二階非線性光學(xué)特性的影響。單層LB膜的二次諧波強(qiáng)度在室溫至80℃的溫度范圍內(nèi)隨溫度的增加基本成線性關(guān)系下降，溫度高于80℃后基本沒有二次諧波信號。多層LB膜的二次諧波強(qiáng)度隨溫度的變化可分為幾個不同的溫度階段。吸收譜表明單層LB膜分子的有序排列受熱后不易恢復(fù)，超過80℃后則不能恢復(fù)；多層LB膜溫度達(dá)到80℃后仍能恢

4、復(fù)，超過100℃后則不能恢復(fù)。NAA的多層LB膜在一定的溫度范圍內(nèi)具有較穩(wěn)定的薄膜結(jié)構(gòu)。 3.研究了溫度對偶氮聚合物旋涂膜的光譜和二階非線性光學(xué)特性的影響。研究結(jié)果表明，聚合物中的偶氮發(fā)色團(tuán)以反式異構(gòu)體形式存在。加熱可使分子之間的相互作用減弱，聚集體的聚集程度降低；溫度低于70℃時聚集體的結(jié)構(gòu)不會發(fā)生變化，分子間相互作用的改變能夠完全恢復(fù)；高于70℃降溫后聚集體聚集程度的降低不能完全恢復(fù)。在一定溫度下極化可使發(fā)色團(tuán)偶極子定向有序