HBT分子双光子诱导激发态质子转移动力学过程

研究了2-(2'-羟基苯基)苯并噻唑(HBT)分子的激发态质子转移(ESPT)动力学过程及其其非线性光学特性.理论推导并求解了HBT分子在其双光子吸收区的双光子吸收系数、非线性折射率以及三阶非线性极化率;重点研究532 nm皮秒脉冲光激励下HBT分子双光子诱导ESPT过程对其非线性光学效应的影响,分析了四能态粒子分布,并建立了双光子诱导ESPT动力学模型,基于此模型确立了HBT分子烯醇式构型基态的双光子吸收截面.本文工作为进一步研究和开发此类材料的应用提供了一定的理论与实验依据.     

Ge/Al-SiO2薄膜材料的非线性光学特性

采用磁控共溅射及后退火技术制备Ge,Al共掺SiO2薄膜,通过X射线衍射谱和傅里叶红外吸收谱对样品进行表征,并采用皮秒脉冲激光器的单光束Z扫描技术研究薄膜的三阶非线性光学特性.研究结果表明:薄膜材料对1 064nm的光具有自散焦和双光子吸收效应,薄膜的三阶极化率χ(3)为3.84×10-16 m2.V-2.薄膜材料的三阶非线性极化率比SiO2和GeO2均有显著的提高,说明薄膜材料中的纳米Ge颗粒的量子限域效应及双光子吸收效应是其产生非线性光学效应增强的主要原因,同时Al的掺杂也促进了材料的三阶非线性光学效应的增强.     

山西师范大学化学与材料科学学院在光致变色智能材料领域取得重要进展

正光致变色智能材料由于其独特的光敏性,在光学镜片、汽车挡风玻璃、装饰,军事人员的伪装服装,武器,住房和其他作战的隐蔽材等民用及军事领域的应用十分广泛.目前,光致变色材料的研究主要集中在有机或无机材料领域,有机光致变色材料具有可修饰性强和光响应快等优点,但大部分不耐高温且易疲劳;无机光致变色材料具有高稳定性和耐疲劳等特点,但普遍消色慢.有机无机杂化光致变色材料结合了无机材料和有机材料的优点,因此新型光     

卟啉材料在激光防护上的应用

研究卟啉材料的激光防护特性.基于卟啉-蒽化合物的分子结构特点及其光子吸收截面计算公式,研究了卟啉-蒽化合物的双光子和三光子吸收特性.结果表明,卟啉-蒽化合物具有很好的非线性光学吸收效应,其光学吸收谱可以覆盖很宽的波长范围,这种非线性光学吸收效应可以用于抵御不同波长激光武器的攻击.     

Raman感生克尔效应光谱非线性共焦显微镜理论的研究

研究了Raman感生克尔效应光谱非线性共焦显微镜的成像理论, 用Fourier成像理论结合Raman感生克尔效应理论, 导出了各向同性介质中Raman感生克尔效应光谱非线性共焦显微镜的三维点扩散函数, 并详细分析了 Raman 感生克尔效应的非线性特性对共焦显微镜的空间分辨率及其成像特性的影响. 结果表明, 基于 Raman 感生克尔效应的非线性共焦显微镜不但可以同时获得分子的振动、振动取向以及光感生分子重新取向等信息, 比双光子荧光共焦显微镜的信息量更丰富; 而且可以较大改善共焦显微镜的空间分辨率和成像质量, 比双光子荧光共焦显微镜具有更高的空间分辨率.     

有机分子单光子和双光子吸收的电荷转移过程

利用从头计算方法,在杂化密度泛函理论的水平上计算了有机硼化物和有机氮化物在单光子吸收和双光子吸收过程中的电荷转移行为.计算结果表明,有机硼化物和有机氮化物具有不同的电荷转移过程.进一步研究表明,分子的单光子吸收和双光子吸收性质与分子内的电荷转移有密切关系.     

二维材料的非线性光学性质

二维材料由于其独特的结构与物理性质具有广阔的应用潜力,在光子学、光电子学、电子学等许多方面已经取得了很大的进展.最近,大数据、光网络、微型光开关等方面的应用需求直接或间接促进了二维材料非线性光学性质方面的研究工作.本文综述了二维材料(包括单层、少层和悬浮液等)的非线性光学性质研究进展:首先简单介绍了几种常见的二维材料(石墨烯、过渡金属硫族化合物、黑磷等)和非线性光学的基本理论,然后主要介绍了二维材料在不同非线性效应(参量过程包括二次谐波、三次谐波和四波混频等,非参量过程包括饱和吸收、双/多光子吸收和非线性折射等)中的发展现状,并在相应部分对这些微纳材料在非线性光学领域的应用前景和未来可能的研究方向进行了展望.     

X(2)级联过程产生能量无损耗的高量值五阶非线性相移

针对二阶非线性X(2)级联产生等效五阶非线性的过程, 研究发现基频光感应到的级联五阶非线性相移会随着其在整个过程中所遭受到的能量损耗的加剧而增大. 与材料固有非线性所产生的多光子吸收效应有着本质的区别, 该级联非线性过程中所形成的基频光能量损耗是可控的. 在数值模拟计算的基础上, 提出了在级联五阶非线性过程之后引入倍频光与基频光相互作用的差频过程, 最终实现了基频光在感应到大的级联五阶非线性相移的同时无能量损耗效应.     

非线性光学材料进展

对非线性光学材料从无机、有机、无机-有机杂化材料等方面进行了分类综述,并介绍了其各自特点和发展状况。在信息发达的今天,非线性光学材料是一类在光电转换、光开关、光信息处理等领域具有广泛应用前景的光电功能材料。     

分子平面性对其双光子吸收特性影响

利用基于密度泛函理论水平下的响应场方法，研究了新近合成的双光子有机分子的非线性光学性质．计算结果表明，该类分子具有较好的双光子吸收特性，分子的官能团供需电子的能力、分子的平面性都是影响分子双光子吸收特性的重要因素．     

Lindqvist型多酸衍生物的理论研究进展

近年来,多酸衍生化获得具有多样结构和良好电子性质的无机-有机杂化多酸衍生物是多酸化学的一个研究热点,有机衍生化后的杂化体系兼具无机材料和有机材料的优势,在非线性光学、敏化太阳能电池等领域有较好的应用前景.概述了Lindqvist型多酸衍生物近期的理论研究工作进展.     

推拉电子结构非线性光学偶氮苯衍生物的合成

有机非线性化合物的非线性光学效应主要来自非定域的π电子,与无机非线性光学材料相比,具有较高的非线性系数和具有可设计,合成使材料多样化等诸多优点,我们设计,合成了两大类八种具有D－π-A结构的偶氮化合物,对它们进行了结构表征,它们有较大的二阶非线性分子超级化率,它们可以作为有机非线性光学材料高分子化的侧链。     

χ^（2）级联过程产生能量无损耗的高量值五阶非线性相移

针对二阶非线性χ^(2)级联产生等效五阶非线性的过程，研究发现基频光感应到的级联五阶非线性相移会随着其在整个过程中所遭受到的能量损耗的加剧而增大．与材料固有非线性所产生的多光子吸收效应有着本质的区别，该级联非线性过程中所形成的基频光能量损耗是可控的．在数值模拟计算的基础上，提出了在级联五阶非线性过程之后引入倍频光与基频光相互作用的差频过程，最终实现了基频光在感应到大的级联五阶非线性相移的同时无能量损耗效应．     

有机/无机杂化太阳电池的研究述评

有机/无机杂化太阳电池综合了半导性聚合物和无机半导体纳米材料的优点,理论效率高,成为人们研究的热点。介绍了有机/无机杂化太阳电池研究背景、结构及工作机理,从半导性聚合物给体材料、无机半导体受体材料及相界面修饰材料的角度对杂化太阳电池的发展进行了讨论,展望了有机/无机杂化太阳电池的未来发展趋势。     

一类强双光子吸收分子材料的理论研究

在哈特利-福克理论基础上，从第一性原理出发，对最近合成的双光子有机分子材料的非线性光学特性进行了理论研究。计算结果表明，该类有机分子具有较大的双光子吸收截面。     

基于双光子光折变效应的中心对称亮空间孤子的自偏转

基于外加电场的双光子中心对称光折变介质,数值研究了中心对称亮孤子的自偏转特性.结果 表明:具有双光子效应的中心对称光折变介质中,亮孤子在扩散效应的作用下呈现出与光轴方向反向的自偏转特性；孤子中心偏转距离与外加电场和入射光强等参量相关.随着外加电场的增加,孤子的自偏转距离逐渐加大.亮孤子自偏转距离随着入射光强的增加表现出先增加后减小的非线性变化规律,在孤子半峰全宽最窄处,孤子的自偏转距离存在一最大值.     

量子点尺寸对硒化银及其石墨烯复合物光学非线性的影响

为探明量子点尺寸对硒化银量子点(Ag₂SeQDs)及其与石墨烯复合材料(GAS)非线性光学性质的影响,本文采用简单的化学方法,分别制备了尺寸为4.2～16.9 nm的Ag₂SeQDs,以及10.3～30.0 nm的Ag₂SeQDs/石墨烯复合材料(GAS),采用XRD、Raman、FTIR及TEM等手段表征了所制样品的结构与形貌.采用单光束Z-扫描技术,以波长为532 nm、脉宽为30 ps、重复频率为10 Hz的激光为照射光源,测量了各样品在开孔和闭孔条件下的归一化透过率,计算得到了它们的非线性吸收和非线性折射等系数.结果表明,Ag₂SeQDs具有双光子吸收和正的非线性折射性质,且双光子吸收和非线性折射系数随着量子尺寸的减小而增大;复合材料GAS具有饱和吸收和正的非线性折射性质,且相比单体石墨烯得到显著增强,增强因子随Ag₂SeQDs尺寸的减小而减小.分别采用双带近似模型及电荷转移机制,对Ag₂SeQDs及GAS材料随量子点尺寸变化的非线性响应进行了理论...     

新型三阶有机非线性光学材料的制备

以激光波长变换、光混频、光储存和光计算等为目的的非线性光学材料的研究是当今世界的热门课题。有机非线性光学材料由于具有非线性光学活性高、响应时间快,分子结构可变性等优点,日益受到人们的重视。本文介绍一种新型三阶有机非线性光学材料(Ⅰ)的制备方法。这种材料具有对称结构,在空间分子排列有序,三阶非线性光学活性较高,其结构式为:     

光限幅材料研究进展

光限幅材料能够保护精密的光学元件和人眼被激光损伤,这种材料已经越来越多地受到科学家的关注.近年来,各种各样的具有光限幅效应的材料已经被广泛应用于科研领域及人们的日常生活实践中,如无机纳米粒子、有机金属配合物、有机小分子、高聚物以及新型碳类材料等.本文主要对近期较受关注的具有较好光限幅性质的材料,及其作用机理和研究进展进行了探讨,并对未来可能出现的新材料进行了展望.     

用溶胶—凝胶方法制备的有机—无机复合材料和纳米复合材料的非线性光学性质

报道了用溶胶－凝胶方法制备的染料掺杂有机－无机复合材料和纳米粒子掺杂复合材料的非线性折射率,光限幅效应,光致和电致二次谐波的产生,并讨论了这些非线性光学效应的起因。