苯并噻唑基乙烯衍生物的合成及其三阶非线性光学性质

以2-甲基苯并噻唑和4-二甲氨基苯甲醛为原料,合成了4-[(1E)-2-(苯并噻唑-2-基)乙烯基]-N,N-二甲基苯胺,在480nm波长处,脉宽4ns的激光脉冲激发下,应用4f相干成像技术测量了其三阶光学非线性参数:非线性吸收系数β=-1.78×10-9 m/W,非线性折射率n2=-0.15×10-16 m2/W,三阶非线性极化率χ(3)=3.86×10-11 esu;并测定了紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和DSC曲线。实验表明,该化合物具有良好的热稳定性和三阶非线性光学性质。     

二芳基乙烯类光致变色化合物的光物理化学性质

对合成的两种二芳基乙烯类光致变色化合物1,2-双(2-甲基-5-(4-N,N-二甲氨基苯基)噻吩-3-基)全氟环戊烯(1a)和1,2-双(2-甲基-5-萘基噻吩-3-基)全氟环戊烯(2a)进行了紫外-可见吸收光谱分析.实验结果表明:在254 nm紫外光照射下,1a和2a的乙醚溶液均由无色变为蓝色,最大吸收峰分别为608和552 nm.在适当波长可见光照射下,均从有色态返回到无色态.此外,运用时间分辨UV-Vis光谱考察了这两种二芳基乙烯类化合物在溶液中的光致变色反应的动力学特征.1a和2a的闭环反应为零级反应,对应的开环反应属于一级.     

(NBu_4)_2[Zn(dmit)_2]的三阶非线性光学特性和光限幅特性的研究

利用Z-scan方法系统地研究了(NBu4)2[Zn(dmit)2]在丙酮溶液中的共振和非共振三阶非线性光学特性和光限幅特性.在532 nm皮秒脉冲激光的激发下,样品表现了较强的饱和吸收特性,三阶非线性折射率为负值;在1 064 nm皮秒脉冲激光激发下样品三阶非线性折射率为正值,并表现出了明显的光限幅效应.样品的三阶非线性吸收系数β=-2.94 cm/GW.估算了共振条件下的共振增强因子约为32.2,由此推断:由于共振增强的影响,在相同实验条件下,由532 nm的激光激发比在1 064 nm激发下样品的三阶非线性极化率大两个数量级.在λ=1 064 nm和532 nm两种波长的激发下样品的分子二阶超极化率γ分别等于1.18×10-32(esu)和 -3.77×10-30(esu).     

采用1-吡啶基-2-芳基乙烯精细调节450 nm以下的固体荧光发射波长

为了比较吡啶和噻吩对1-吡啶基/噻吩基-2-芳基乙烯类衍生物固态荧光发射波长Em的影响,以及实现该类化合物Em的精细调节,文章合成了36 种1-吡啶基-2-芳基乙烯衍生物(PyAEY),并对其固态荧光发射波长Em进行测定.将PyAEY的Em与1-噻吩基-2-芳基乙烯衍生物(XAEY)的Em进行比较,观察到:(1)由于吡啶基是缺电子芳基,噻吩基是富电子芳基,在PyAEY和XAEY两者具有相同取代基Y的情况下,PyAEY的固态Em比相应的XAEY减少30 nm以上;(2)通过选择不同的吡啶基(2-Py, 3-Py或4-Py)和Y基团,可以得到波长Em在370~450 nm范围内具有连续发射波长的系列PyAEY化合物;(3)结合PyAEY和XAEY这2类二芳基乙烯化合物,可以得到连续发射波长在370~600 nm范围内的一系列荧光化合物.     

萘酞菁镍化合物的合成、 非线性及光限幅特性

以1,8-二氮杂双环［5.4.0］十一碳烯-7（DBU）为催化剂采用液相法合成了四叔丁基-2,3-萘酞菁镍(TBNPcNi). 应用调Q倍频(ns/ps)Nd ∶[KG-*3]YAG脉冲激光系统, 在532 nm波长下, 研究了化合物的非线性和光限幅特性. 在高斯单位制(esu)下测得化合物的非线性折射率n₂和三阶非线性极化率χ⁽³⁾分别为2.07×10^-11和7.57×10^-12, 分子极化率γ′为2.96×10^-29, 显著高于金属酞菁分子. 化合物具有优异的非线性光限幅特性, 当线性透过率为72%时, 限幅阈值为1 722 mJ/cm², 箝位值为700 mJ/cm², 有效激发态与基态吸收截面比为4.48.     

DMF促进的1,1-二芳基乙烯的偕-二氟烷基化反应

DMF在加热条件下可促进1,1-二芳基乙烯与二氟碘乙酸乙酯的二氟烷基化自由基反应,生成2,2-二氟-4,4-二芳基-3-烯酸乙酯.提出在无催化剂、无氧化剂条件下,1,1-二芳基乙烯基化合物的偕-二氟烷基化反应的新方法.首先,DMF在加热条件下促进ICF₂COOEt生成·CF₂COOEt自由基.然后加成到1,1-二芳基乙烯上,得到二氟烷基化的二芳基烯烃化合物.并对底物适用性进行探究,合成一系列不同取代基的二氟烷基化烯烃.结合实验及查阅相关文献,推测该反应可能经历了自由基反应历程.     

3,4-二甲氧基-4′-硝基茋的合成和晶体结构

合成了 3,4 -二甲氧基 -4′-硝基 艹氐 化合物 ,用 X-射线衍射分析方法测定了该化合物的晶体结构 .该晶体属单斜晶系 ,空间群 P2 1 /c,a=1 .34 6 0 ( 3) nm,b=0 .76 5 8( 2 ) nm,c=1 .4 85 1 ( 3) nm,β=1 1 3.4 6 ( 1 ) 0 ,V=1 .4 0 4 1 1 nm3 ;Z=4 ,Dx=1 .35 g/cm3 ,μ=0 .91 cm- 1 .分子式 C1 6H1 5NO4,Mw=2 85 .30 ,F( 0 0 0 ) =6 0 0 .最终偏离因子 R=0 .0 5 1 ,Rw=0 .0 6 7.结构分析表明 ,晶胞中的四个分子头尾对称堆积 ,形成具有对称中心的空间排列结构 .虽然该化合物分子具有较高的二阶非线性极化率 ,但形成的中心对称晶体不具备二阶非线性光学性质 .     

磁控溅射ZnO薄膜的三阶非线性光学特性

采用磁控溅射技术在SiO_2衬底上制备ZnO薄膜,并通过X射线衍射仪、原子力显微镜、紫外-可见分光光度计和荧光光谱仪对薄膜的晶体结构、表面形貌、带隙宽度和光致发光性质进行测试表征,结合飞秒激光(波长为800nm,脉宽50fs)和Z扫描方法测量该薄膜的三阶非线性光学特性.结果表明,其三阶非线性折射率和非线性吸收系数均为正值,分别为3.50×10-18 m2/W和2.88×10-11 m/W.     

3,4-二甲氧基-4＇-硝基芪的合成和晶体结构

合成了3,4-二甲氧基-4＇-硝基芪化合物,用X-射线衍射分析方法测定了该化合物的晶体结构.该晶体属单斜晶系,空间群P21/c,a=1.3460(3)nm,b=0.7658(2)nm,c=1.4851(3)nm,β=113.46(1)0,V=1.40411nm3;Z=4,Dx=1.35g/cm3,μ=0.91cm-1.分子式C16H15NO4,Mw=285.30,F(000)=600.最终偏离因子R=0.051,Rw=0.067.结构分析表明,晶胞中的四个分子头尾对称堆积,形成具有对称中心的空间排列结构.虽然该化合物分子具有较高的二阶非线性极化率,但形成的中心对称晶体不具备二阶非线性光学性质.     

含偶氮非线性光学生色团取代炔的合成及光限幅性能研究

合成一种新的偶氮苯非线性光学生色团取代乙炔,用红外光谱,元素分析,核磁共振对其进行了表征,利用波长1064nm脉冲宽度40ps的激光,对该化合物光学性能进行研究,结果显示该化合物的THF溶液对40ps的1064nm脉冲激光呈现出较好的光限幅性能,其限幅阈值为235.9GW cm2。     

染料LB膜及其非线性光学效应的研究

合成了五种具有二嗜性、能形成单分子膜,又具有大的二阶非线性极化率β的有机染料——半花菁和苯腙衍生物。将它们制备成均一或混合的单分子层和多层LB膜。用相对法测定了它们的β值,证实了半花菁和部分苯腙衍生物具有高达3.711×10~(-49)c~3·m~3·J~(-2)的β值。用X射线小角衍射、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱及二次光学谐波信号,对LB膜进行了表征,给出了膜中分子取向和排列情况,证实膜中分子存在J聚体形式。     

含氮和硼掺杂的六元环的非线性光学化合物的几何结构和第一超极化率

采用HF/6-31G(d)//CPHF/6-31G(d)方法研究了含氮和硼掺杂的六元环非线性光学化合物的优化结构、第一超极化率和其它物理性质.根据计算结果分析和讨论了推/吸电子基团的取代位置和极化率对体系的超极化率的影响.本文的研究结果有助于设计新型的非线性光学材料.     

苯乙烯基噻吩D-π-A分子的二阶非线性光学性质的理论研究

以量子化学半经验AMl方法在优化几何结构的基础上，采用INDO/SOS方法，对几种三氰乙烯基为拉电子基团、苯乙烯基噻吩为共轭桥D—π—A型分子电子结构、光谱和非线性光学系数进行了计算，结果表明，噻吩环可以极大地提高分子的二阶非线性光学系数，同时探讨了分子电子结构对电子光谱及非线性光学性质影响的微观本质。     

刚体机构的鲁棒变结构控制

本文针对仅装备位置传感器的刚体机构,提出了一种新的鲁棒变结构控制算法。该算法克服了传统的变结构算法中由于过大的开关项系数而激发系统的未建模模态所引起的系统振动现象。重新定义的状态变量实现了观测器和控制器的解耦。在控制器中,对滑动误差的收敛速度进行控制的新概念被首次提出。在我校自行研制的“JTR-1”教学机器人上的实验,证明了这种算法良好的性能。     

用氩激光测量高激发下CdS单晶的光电导

在室温下，ＣｄＳ晶体具有强烈的非线性光吸收效应。我们测量了高激发下ＣｄＳ晶体的电导性质，并且用电子－激子散射模型对其进行数值分析。数值计算结果和测量值能很好地符合，从而进一步证明了ＣｄＳ晶体的非线性吸收是由于晶体内电子－激子散射造成的。     

弥散非线性信道自适应均衡器

提出一种基于非线性差分方程模型的弥散非线性信道自适应均衡器。在弥散非线性信道上传送高速数据信号时，根据正文估计原理和快速正交算法，利用接收信号序列和训练序列可以迅速估计出该差分方程的基向量和权系数。所提出的自适应非线性均衡器的结构使其具有较好的自适应功能．模拟结果表明，采用这种自适应均衡器可使高速音带数据传输系统的误码性能改善３个数量级。     

统计预测的规划求解方法

用规划求解的方法及软件运用来计算马尔科夫预测中的稳态概率向量；用目标规划拟合非线性回归方程，以及建立非线性规划模型拟合曲线方程的“曲线最小平方法”。方法及软件的应用简便了计算过程，提高了回归方程的精度。     

耗散结构.混沌和Graham函数方法

本文发展了一种新的考察系统时间演化方式的方法。它是R.Graham理论的直接推广,有助于从一个新的角度研究复杂性现象的规律,尤其是揭示自治方程混沌运动的本质。     

一类非线性方程组的解法

有些非线性方程组 ,用传统的方法是很难求其解的。但利用所证的两个定理 ,可以很巧妙地、简便地求出其解 ,解决了用传统的方法不易解决的问题。     

UHF战术卫星通信中的无源互调

本文闸述了UHF卫星通信系统射频信道中无源器件与电路非线性形成的机理,讨论了在多载波工作时由此而产生的互调对卫星通信的影响,并提出了解决途径及应注意的问题。