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芴类衍生物的非线性光学特性研究

作　者: 董曙光
导　师: 宋瑛林
学　校: 苏州大学
专　业: 光学
关键词: 单色光简并泵浦探技术光限幅实验芴类衍生物 Z-扫描技术相位物体(PO)Z-扫描技术非线性光学热致效应温度动力学过程
分类号: O437
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在第一台激光器问世后,非线性光学作为最为活跃和发展最为迅猛的现代光学学科分支之一脱颖而出。大量的科学工作者们就在孜孜不倦为创新各种非线性检测技术和寻找各类新型非线性材料的道路中努力工作着。本论文研究的芴类衍生物材料作为一类重要的蓝色有机高分子发光材料,由于具有相对较宽的能隙、高的发光效率和结构上易于修饰等特点,可以广泛的应用于高分子平板显示、太阳能电池、生物和化学传感器等领域。我们选取其中两种新型芴类衍生物材料研究其非线性光学特性,主要研究工作如下:通过单色光简并泵浦探测实验,确定分析芴类衍生物的非线性作用机制。可以发现利用双光子吸收诱导激发态吸收的非线性发光机制可以很好的解释泵浦探测的实验结果。这是由于芴类衍生物具有相对对称的电子推拉结构,有利于离域电子大范围的响应入射光产生的电场,所以具有很好的双光子非线性响应。另外鉴于样品具有的双光子吸收特性,我们又结合光限幅实验,研究它的光限幅性能。通过上述的非线性光学研究,我们验证了此类化合物具有良好的非线性光学特性。光学非线性中的热致效应是最早被研究和关注的焦点,在物质与激光作用中,热效应由于物质的吸收经常不可避免。文中结合瞬态热致非线性效应的相关基本原理、相位物体(PO)Z-扫描技术有关的理论知识,对相位物体(PO)Z-扫描技术下的溶液的瞬态热致非线性特性进行讨论,分析了多种物理参数以及不同机制非线性效应对吸收和折射影响关系。此后,结合以上瞬态热致非线性的理论基础,利用相关Z-扫描技术,得到相关非线性物理参数。并利用这些参数,进行数值模拟研究非线性光学物质溶液的瞬态热致条件下的温度动力学过程,成功的绘制出新型芴类衍生物溶液的随时间和空间分布的温度变化特性三维图。

全文目录

中文摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-20
  1.1 非线性光学效应  9-11
  1.2 现代非线性光学中的Z-扫描测量技术研究与发展  11-15
  1.3 瞬态热致非线性的研究背景及其发展  15-18
  1.4 论文的主要研究内容  18-20
第二章新型芴类衍生物的光学非线性  20-31
  2.1 引言  20
  2.2 样品的制备  20-22
    2.2.1 样品的制备  20-21
    2.2.2 分子结构  21-22
  2.3 芴类衍生物的光学非线性机制的分析  22-27
  2.4 样品的光线幅性能研究  27-29
    2.4.1 光线幅实验原理  27-28
    2.4.2 样品的光线幅实验结果及分析  28-29
  2.5 本章小结  29-31
第三章瞬态热致非线性理论和相位物体（PO）Z-扫描技术  31-42
  3.1 引言  31
  3.2 瞬态热致非线性理论  31-35
    3.2.1 瞬态、准稳态和稳态  31-33
    3.2.2 瞬态热致非线性  33-35
  3.3 相位物体（PO）Z-扫描基本原理  35-38
  3.4 相位Z-扫描的曲线特征  38-39
  3.5 各种实验参数对PO Z-扫描曲线的影响  39-41
    3.5.1 脉冲激光的束腰半径对PO Z-扫描的影响  39-40
    3.5.2 PO 的半径对PO Z-扫描曲线的影响  40
    3.5.3 不同吸收状态下的PO Z-扫描曲线特征  40-41
  3.6 本章小结  41-42
第四章利用相关Z-扫描技术研究非线性光学物质溶液的温度动力学过程  42-49
  4.1 引言  42
  4.2 利用Z-扫描技术研究非线性光学物质溶液的温度动力学过程  42-45
  4.3 利用相位物体（PO）Z-扫描技术研究非线性光学物质溶液的温度动力学过程  45-48
  4.4 本章小结  48-49
第五章论文总结  49-50
参考文献  50-57
攻读硕士学位期间所发表的论文  57-58
致谢  58-59

芴类衍生物的非线性光学特性研究

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