偶氮聚合物薄膜的全光极化特性及其驰豫过程研究

利用旋涂法制备了一种偶氮类化合物掺杂有机聚合物薄膜,并对其吸收谱、厚度、折射率、进行了测量,采用二次谐波产生的方法的方法对全光极化后薄膜的二阶非线性光学特性进行了研究.实验结果表明,随着薄膜厚度和生色团含量的增加其二阶非线性增强.这与聚合物薄膜中含有较高浓度的分散红1有关.对极化饱和后的驰豫情况进行了分析,发现不同厚度薄膜的驰豫速度不同.这是由于薄膜中偶氮分子含量越多,分子间相互作用越强,导致驰豫时间增长.     

电晕极化偶氮化合物薄膜倍频弛豫特性研究

把主体材料聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和客体偶氮化合物,用溶胶-凝胶法制成溶胶,旋涂成膜,测量了其紫外-可见吸收光谱和厚度。用电晕极化的方法对薄膜进行极化,然后实时监测了不同温度和不同厚度下薄膜的二次谐波产生（SHG）强度随时间退极化的特性。利用双指数函数拟合其驰豫曲线,结果表明,对于厚度相同的偶氮薄膜,随温度的升高其平均驰豫时间变短;而相同温度下不同厚度的薄膜,平均弛豫时间随厚度增加而增加。     

电晕极化偶氮化合物薄膜倍频弛豫特性研究

把主体材料聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和客体偶氮化合物,用溶胶-凝胶法制成溶胶,旋涂成膜,测量了其紫外-可见吸收光谱和厚度.用电晕极化的方法对薄膜进行极化,然后实时监测了不同温度和不同厚度下薄膜的二次谐波产生(SHG)强度随时间退极化的特性.利用双指数函数拟合其驰豫曲线,结果表明,对于厚度相同的偶氮薄膜,随温度的升高其平均驰豫时间变短;而相同温度下不同厚度的薄膜,平均弛豫时间随厚度增加而增加.     

纳米颗粒对极化聚合物的非线性驰豫特性的影响研究

以K-M模型和光散射理论为基础,建立了纳米颗粒掺杂改性的PMMA聚合物材料的紫外散射模型,推导出了考虑入射波偏振的理论计算公式,解决了在非线性光学性能的抗老化与聚合物波导的加工之间所存在的矛盾。利用MATLAB编制了基于Mie算法的程序,分析了收敛条件,并对体系纳米粒子的粒径与后向散射系数、吸收系数的定量关系进行理论计算。仿真结果表明,在波长约200-400nm范围内,最佳抗老化效果的粒径集中在20-50nm之间。利用偏振对于粒子散射影响较大的特点,提出用带偏振片的紫外灯来进行波导光刻加工的设想,确定了最佳掺杂颗粒半径35-40nm之间的理想范围。最后,将仿真结果与实验结果进行了对比分析,证实了散射模型和仿真过程的可靠性。     

Nd掺杂BST薄膜的微结构与光学特性研究

用改进的溶胶-凝胶技术,在硅和石英衬底上制备了不同浓度的Nd掺杂Ba0.80Sr0.20TiO3薄膜,应用XRD和SEM表征了薄膜的晶化行为和微观形貌.测试发现700℃退火后,薄膜晶化情况良好,具有典型的多晶钙钛矿结构,表面致密,无裂纹和孔洞,晶粒生长均匀,随着Nd掺杂量的增加,晶粒尺寸逐渐减小.在200~1 000 nm的波长范围内测试了薄膜的透射谱,用"包络法"计算了薄膜的折射率,薄膜折射率与波长呈现典型的电子带间跃迁的色散关系,波长为400 nm时,1%Nd(按物质的量计算百分比)掺杂的BST薄膜的折射率为2.06,小于纯BST薄膜的折射率2.10,这是由于Nd掺杂引起薄膜内部应力变化造成薄膜折射率降低.由吸收谱和Tauc关系确定了Nd掺杂对薄膜的光学带隙的影响.     

纳米复合薄膜非线性光学性质的数值研究

利用Maxwell-Garnert理论,从理论上分析了贵金属金和银嵌入SiO2主体基质复合体系的非线性光学性质.进一步从数值上研究了体系的有效线性介电函数和光学非线性随体积分数和形状因子的变化,发现体系的光学非线性更依赖于金属颗粒组分的体积因子.同时研究了s方向和p方向极化的总反射率的行为.     

Mg掺杂ZnO薄膜的结构和光学性质

采用磁控溅射方法在硅和石英衬底上制备了纯ZnO和Mg0.04Zn0.96O薄膜.用XRD和AFM表征薄膜的晶化行为和显微结构,用透射谱和光致发光谱分析薄膜的光学性质.分析结果显示:两种薄膜均为六角纤锌矿结构,且沿c轴取向,薄膜表面光滑致密,晶粒分布均匀;薄膜在可见光范围内具有较高的透过率,Mg掺杂后透射谱吸收边向高能侧移动,相应的薄膜的带隙宽度从3.28 eV升至3.36 eV;用包络法计算出薄膜的光学常数表明,Mg掺杂没有明显改变薄膜的折射率,但使消光系数明显增大;薄膜的光致发光谱分析也发现,掺入Mg使带边发射峰蓝移.     

极化环氧聚合物的二阶非线性光学特性研究

本文报导了一种含丙烯酰基团的功能化环氧聚合物,对其极化交联后的二阶非线性光学特性进行了初步研究。发现其二次谐波产生（ＳＨＧ）的过程是纯粹的,没有荧光上转换的参与,ＳＨＧ谱线呈高斯分布。极化热交联后Ｅ４４－ＰＮＢ－Ａ的ＳＨＧ稳定性较高,经１６０ｄ后还维持在其初值的８０％左右。     

铝掺杂氧化锌薄膜的光学性能及其微结构研究

以氧化铝(Al2O3)掺杂的氧化锌(Zn O)陶瓷靶作为溅射靶材,采用射频磁控溅射工艺在玻璃基片上制备了具有c轴择优取向的铝掺杂氧化锌(Zn O:Al)薄膜样品.通过可见-紫外光分光光度计和X射线衍射仪的测试表征,研究了生长温度对薄膜光学性能及其微结构的影响.实验结果表明:薄膜性能和微观结构与生长温度密切相关.随着生长温度的升高,样品的可见光平均透过率、(002)择优取向程度和晶粒尺寸均呈非单调变化,生长温度为640 K的样品具有最好的透光性能和晶体质量.同时薄膜样品的折射率均表现为正常色散特性,其光学能隙随生长温度升高而单调增大.与未掺杂Zn O块材的能隙相比,所有Zn O:Al薄膜样品的直接光学能隙均变宽.     

V、Mn掺杂ZnO薄膜的掺杂特性及制备工艺研究

本文采用溶胶一凝肢法制备掺杂Mn的ZaO薄膜,井直流磁控溅射V掺杂的ZnO薄膜,研究Mn、V掺杂浓度以及制备工艺对于ZnO薄膜微观组织和电学性能的影响。研究发现,溶胶一凝胶法制备ZnO薄膜,最佳熟处理温度为450℃前烘和700℃退火处理结合。掺杂ZnO薄膜结构显示,Mn、V离子部分替代Zn离子进入ZnO晶格的内部。Mn掺杂ZnO薄膜浓度约为1％时,或V元素掺杂浓度为2％时,ZnO薄膜中的（002）晶向的衍射峰最强,显示出一定的C轴择优生长性。     

分子非线性光学性质的量子化学研究

非线性光学是研究介质在强光作用下产生的非线性光学现象及其应用.以有机非线性光学材料苯并噻唑衍生物和花青苷衍生物共6个分子为代表,根据密度泛函理论优化其分子结构,从而得到它们稳定的分子构型,通过分析键长键角、共轭链长度、轨道图像、跃迁能振子其强度以及二阶非线性光学系数Btol值等数据,得出Btol正比于跃迁偶极距,反比于跃迁能,所以增加的跃迁偶极距和红移的光谱吸收峰会导致Btol增大.     

4-溴查耳酮的二阶非线性光学性质研究

计算了4－溴查耳酮（PBC）的二阶非线性光学系数β，测量了其二次谐波产生（SHG）效率和截止吸收波长λcut-off并了PBC的微观和观非线性效应之间的关系，结果表明，PBC有很强的SHG效应和较短的截止吸收波长，Br取代基和晶体中分子的趋向在影响材料的非线性和透光性方面起着重要作用。     

环蕃分子及其衍生物非线性光学性质的理论研究

采用密度泛函理论计算方法研究了环蕃分子及其衍生物的非线性光学性质,探讨了将其作为非线性光学开关材料的可能性.计算结果表明:当不施加外电场时,该新型分子和设计的衍生物分子均为中心对称结构,其非线性光学响应性质中的第一超极化率为零,对应于分子开关中的"关"状态;而在恰当的外电场强度下,转变为非中心对称结构,并具有很大的第一...     

苯酚及其氨基取代衍生物的非线性光学性质的理论研究

采用ＰＭ３、ＡＭ１ 量子化学方法,系统研究了苯酚及其氨基取代衍生物的几何构型及电子性质．在此基础上利用有限场方法计算了分子的非线性光学系数,并从微观上探讨了不同分子结构的电子作用对材料高阶非线性光学性质的影响．结果表明：该类化合物具有较好的非线性光学性质,尤其是三阶性质．对－氨基－苯酚的第二超极化率最大．     

巴比妥酸衍生物分子非线性光学性质的理论研究

采用耦合微扰(CPHF)方法在HF/6-31G水平上对巴比妥酸衍生物的第一超极化率和分子前线轨道性质进行了计算.研究结果表明,给体结构与共轭链长度对第一超极化率β影响较大,而受体结构对分子第一超极化率的影响很小,并且分子第一超极化率与分子前线轨道HOMO与LUMO的能级差ΔEHL呈较好的线性关系.     

2-苯基-1,3-苯并唑衍生物分子的非线性光学性质

2-苯基-1,3-苯并唑分子为母体,设计了一系列取代衍生物,研究了不同取代基,不同取代位置对分子电子结构及分子的非线性光学性质的影响。研究结果表明取代位置对分子的一阶极化率影响不太,对分子的二阶、三阶极化率影响较大,目标分子的二阶极化率与分子的(μe-μg)/ΔE2有较好的相关性。在母体分子的7、8位连接-NO2,13位连接-NH2得到的分子其分子的二阶极化率最大,而在7、8位连接-NH2,13位连接-NO2得到的分子具有最大的三阶极化率。     

无限长聚乙炔链非线性光学极化率的从头算研究

在从头算RHF／STO-3G水平和RHF／6-31G水平上用CPHF方法计算了聚乙炔链的轴向线性极化率α=和二阶超极化率γzzzz最多计算到27个-C≡C-结构单元．讨论了拟合目标函数的选取和拟合函数的确定,以及适当选取拟合数据范围以外推出最可信的单元极化率和超极化率的极限值的问题。     

多酸衍生物非线性光学性质的理论研究新进展

近年来,分子基非线性光学材料因其优异的非线性光学特性受到了人们集中的关注,多金属氧酸盐具有多样的结构和良好的电子性质,作为优良的无机构筑模块参与到分子设计中,可以获得有较好应用前景的非线性光学材料.本文在微结构非线性光学材料方面综合概述了Keggin型和Lindqvist型多酸衍生物类非线性光学材料的理论研究及分子设计进展.     

非线性光波导特性及其应用

从理论和实验两个方面,综述了国内外非线性光波导的研究,介绍了非线性光波的研究中比较重要的特性,并介绍了非线性光波导的应用,最后对非线性光波导中的相位匹配技术做了介绍,比较了各自的优缺点。