偶氮材料的光學(xué)非線性性質(zhì)及其應(yīng)用研究.pdf

1、摘要摘要隨著光學(xué)信息處理技術(shù)的快速發(fā)展，尋找與合成具有優(yōu)異性能的有機(jī)光學(xué)材料成為全世界研究的熱點(diǎn)。在眾多材料中，作為存儲(chǔ)材料的偶氮化合物因其優(yōu)良的光學(xué)特性以及熱穩(wěn)定性、大存儲(chǔ)容量和可重復(fù)使用的特性而擁有廣闊的前景。本文主要涉及以下幾項(xiàng)內(nèi)容:介紹了偶氮材料非線性光學(xué)性質(zhì)的成因，從其能級(jí)出發(fā)，解釋了偶氮光致順反異構(gòu)特性。并介紹了一種有效測量材料非線性參數(shù)的Zscan方法。在此基礎(chǔ)上，分別使用632.8nmHeNe激光、533nm固體綠光激光

2、和441.6nmHeCd激光對(duì)自行制備的偶氮材料乙基紅乙醇溶液進(jìn)行了Zscan測1.得到其非線性折射和非線性吸收的有關(guān)數(shù)據(jù)。并對(duì)不同厚度和濃度的乙基紅乙醉溶液進(jìn)行了Zscan和光限幅測量，結(jié)果顯示，在厚介質(zhì)中，Zscan結(jié)果偏離了一般性，這為Zscan理論研究提供了新的課題。在光限幅測量中，厚介質(zhì)顯示了其優(yōu)異的特性，但樣品厚度增加所造成的線性透過率下降對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的影響較大。同樣，材料的攙雜濃度也不是越高越好，超過一定范圍，材料分子的交疊

3、遮擋作用就會(huì)明顯影響其宏觀非線性性能。同時(shí)造成材料線性透過率下降。我們研究了偶氮光色材料乙基紅的溶劑化效應(yīng)。測量T同一濃度，不同溶劑乙基紅溶液的吸收光譜，并進(jìn)行了Zscan和光限幅實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示，溶劑對(duì)吸收譜及非線性光學(xué)性質(zhì)均有較大影響。隨材料的極性增加，吸收譜藍(lán)移，這樣可以通過選擇不同溶劑，改變非線性材料的應(yīng)用窗口。Zscan結(jié)果顯示，在離共振情況下(632.8nm)，溶液的折射率變化主要山熱致折射率改變引起。而吸收峰處(441.6n

4、m)和吸收帶邊緣(533nm)存在著非線性吸收。通過適當(dāng)選擇溶劑如乙醇等，可以獲得較大的非線性吸收系數(shù)。我們研究了制備偶氮染料聚合AbstractAbstractWiththerapiddevelopmentofopticalinformationprocesstechnologyfindingandsynthesizingorganicopticalmaterialswithexcellentperformanceshavebecom

5、ehotspotsofresearchersallovertheworld.Amongnumerouskindsofmaterialshavingbeendevelopedazocomponentsturnintomemorizematerialswithfavorableforegroundfortheirgoodopticalcharactersandthermalstabilitylargememorizedensityandre

6、usablecharacter.Thisthesismainlyinvolvesseveralcontainmentsasfollow:Wepresentedchieflythecauseofnonlinearopticalcharactersofazomaterialsilluminatedthephotoisomerismpropertyofazobenzenefromitsenergylevelandthenintroduceda

7、methodthatcanmeasurenonlinearparametersofmaterialsefective]yZscan.FromthisbasewecarriedthroughZscantestingtoethylredethanolsolutionpreparedbyourselveswith632.8nm1leNelaser533nmsolidlaserand441.6nmHeCdlaserrespectivelyand

8、gottheresultsofnonlinearrefractionandabsorption.WedidZscanandopticallimitingteststoethylredethanolsolutionswithdiferentthicknessandconsistence.Theresultsshowthat:inthickmediumZscancurvedeviatesnormalresult.Whileinoptical

9、limitingtestthickmediumshowsitsgoodperformancehoweveritalsodeclinelineartransmittance.Andiftheconsistenceofsolutionkeepsincreasingshutoffofeachazomoleculecanreducematerialsmacroscopicnonlinearproperties.FromtheresultofZs