D—A共轭π电子化合物非线性光学性质的分子设计研究

研究了Ｄ－Ａ共轭π电子化合物的分子结构、非线性极化率以及与结构的关系等，解释了这类体系具有较大非线性光学系数的微观机制．结果表明，共轭π电子化合物的结构、跃迁能以及基态与激发态的电荷转移均对非线性光学系数有较大影响．通过在共轭体系两端连接强拉电子集团可以设计出具有很大二阶及三阶非线性极化率的化合物．这种结构优化可能对非线性光学材料的分子设计有一定实际意义     

卤素取代螺旋共轭化合物的电子光谱和二阶非线性光学性质的理论研究

采用量子化学INDO/ CI方法研究了卤素取代螺旋共轭化合物的电子光谱.在此基础上,用完全态求和公式(SOS)计算了各化合物的二阶非线性光学系数.通过比较发现在不同位置引入不同卤素,UV/ Vis光谱特征峰有所改变,并保持了螺旋共轭化合物原有的高透明特性.左侧取代的化合物的二阶非线性光学系数增大,右侧取代的化合物的β值则减小.通过计算提供了一种新的提高二阶非线性光学系数的方法.     

吡啶酮偶氮化合物三阶非线性光学性质的研究

根据三维简并四波混频耦合理论，推导了前向位和相共轭光的场强方程。用三维简并四波混频实验测定了１４种吡啶酮偶氮化合物溶液的沽阶非线性极化率Ｘ＾（３），并计算了分子的三阶非线性超极化率γ。     

苯酚及其氨基聚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保构型及电子性能,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。     

PbTiO3薄膜的非线性光学性质研究

用射频磁控溅射系统在α-Al2O3衬底上制备了具有钙钛矿结构的PbTiO3薄膜. 用光学透射测量方法得到了该薄膜材料的基本光学常数(带隙、线性折射率、线性吸收系数). 利用Z-扫描技术确定的非线性折射系数n2的符号及大小为-2.8×10-7esu,双光子吸收系数为51.8cm/GW.这些结果表明PbTiO3铁电薄膜在非线性光学上具有潜在的应用前景.     

有机共轭分子的结构和二阶非线性光学活性

化合物的二阶非线性光学活性与其分子结构关系密切。本文分析了具有非线性光学性质的有机共轭分子的基本结构类型,总结了分子结构、共轭链链长、取代基的电子性质、颜色效应等因素对有机共轭分子二阶非线性光学性质的影响。分析了有机二阶非线性光学材料研究的现状及发展趋势。     

ZnO纳米线的三阶非线性光学性质

用微乳液法制备ZnO纳米线, 对材料的形貌和结构进行透射电镜表征和Raman光谱表征, 并设计超短脉冲Z扫描实验, 研究ZnO纳米线的三阶非线性光学特性. 结果表明：制备的材料尺寸均一、结晶良好, 具有较好的紫外区激子发光特性; ZnO纳米线三阶非线性光学折射率为正值, 其三阶非线性光学极化率比体相ZnO高约3个数量级. 因此制备的ZnO纳米线材料具有较好的光学和非线性光学性质.     

ZnO纳米线的三阶非线性光学性质

用微乳液法制备ZnO纳米线, 对材料的形貌和结构进行透射电镜表征和Raman光谱表征, 并设计超短脉冲Z扫描实验, 研究ZnO纳米线的三阶非线性光学特性. 结果表明：制备的材料尺寸均一、结晶良好, 具有较好的紫外区激子发光特性; ZnO纳米线三阶非线性光学折射率为正值, 其三阶非线性光学极化率比体相ZnO高约3个数量级. 因此制备的ZnO纳米线材料具有较好的光学和非线性光学性质.     

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．     

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...     

酞菁钴-苯甲酸功能化石墨烯复合材料的制备及非线性光学性能研究

以1,8,15,22-四氨基酞菁钴(CoTAPc)和苯甲酸功能化石墨烯(BFG)为原料,通过酰胺反应制备CoTAPc-BFG复合材料.傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)测试证明CoTAPc与BFG之间是通过酰胺共价键结合的.利用Z扫描技术测定了CoTAPc、BFG和CoTAPc-BFG复合材料的非线性吸收系数,β值分别为1.4×10~(-11),2.1×10~(-10)和6.0×10~(-10) m·W~(-1).与CoTAPc和BFG本体相比,复合材料表现出良好的三阶非线性光学性质.     

嘧啶环二炔氮桥C60衍生物的合成及非线性光学性质

合成了嘧啶环二炔氮桥C₆₀衍生物C₆₀NPD ,研究了在532nm、脉宽 8ns条件下的非线性光学特性。通过Z-扫描实验发现C₆₀NPD有很强的非线性吸收和非线性折射,并获得了三阶非线性光学系数χ⁽³⁾ 。同时也研究了光限幅特性，实验结果表明C₆₀NPD有较低的光限幅箝位值。     

负载特性激发的非线性项的不连续性跳跃

为了探索非线性系统的跳跃现象,研究了一个由代数方程描述的简单非线性系统。该系统中的非线性项在一定的参数组合及某些激励下会发生自异变行为。用负载线图解法分析了非线性元件自异变行为的产生原因、非线性项工作点轨迹与约束方程之间出现连续不相容现象。对不同的负载电阻,实验和计算机仿真结果表明,有跳跃滞的和完整的非线性特性曲线。负载电阻较小时,非线性项的特性曲线有些部分是不能观察到的,无法测量到单射的特性曲线,只能观察到有跳跃滞的不连续曲线。     

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。     

光纤通信中非线性香农极限的突破——光频梳应用及发展趋势

 受限于光纤克尔非线性效应对传输信号质量的影响,光纤通信系统的传输速率和容量难以突破非线性香农极限的限制。利用光频梳的相干特性结合数字信号处理技术突破了早期非线性香农极限的传输性能,有望开启光频梳在下一代光纤通信领域研究的新时代。本文介绍光频梳的定义及产生机制、光频梳在信息通信系统中的最新典型应用、基于光频梳和通信信号处理技术在其他物理科学领域中的交叉应用,探讨了光频梳技术的未来发展方向。     

一种有机化合物的热致非线性光学特性研究

分析了连续光产生非线性的原因,利用Ar 激光器输出的488nm连续激光,采用Z-scan方法研究了新合成的一种芴类衍生物的激光热效应.结果表明实验和理论吻合,样品具有大的热光系数.     

不同共轭桥的氮氧双自由基分子NLO性质的DFT研究

采用密度泛函理论(DFT)UB3LYP/6-31G(d,p)方法对不同共轭桥的氮氧双自由基分子4个体系的非线性光学(NLO)系数进行了计算.结果表明:所有体系单重态为稳定的基态,与自旋极化规则一致;4个体系的极化率在单重态时较大,三重态时较小;体系a,b和c在单重态与三重态的二阶超极化率与极化率规律相同,而具有垂直稳定构型的体系d,由于强的反铁磁性耦合体现出三重态时具有较大的二阶超极化率.