含三苯胺侧链的苯并噻二唑与芴的共聚物非线性光学性质研究

摘要

非线性光学的发展离不开非线性材料的研究。有机聚合物材料相比其他材料具有分子结构多变、可加工集成、非线性光学性能可调控等特点而受到人们的广泛关注。优异的非线性光学性质和灵活的分子结构使其在光开关、光双稳、光限幅等光信息领域有着广阔的应用前景。
　　本论文利用Z-scan技术研究了含三苯胺侧链的苯并噻二唑与芴的共聚物（BCT）在532nm波长纳秒和皮秒脉冲激光作用下的非线性光学特性。发现材料BCT都具有良好的反饱和吸收效应和自散焦效应。由纳秒光限幅实验结果发现，随着入射能量的增大，材料BCT的归一化透过率迅速减小，说明材料BCT可以应用于光限幅器件。根据Z-scan理论通过拟合实验曲线得出材料BCT的非线性吸收系数和非线性折射系数。
　　利用带相位物体的简并泵浦探测技术在532nm皮秒脉冲激光作用下研究了材料BCT非线性吸收和折射动力学过程。结合激发态五能级模型与实验结果发现材料BCT的非线性性质由单光子激发态吸收机制引起，并详细分析出其非线性响应过程。结合纳秒Z-scan实验结果，利用五能级模型理论拟合实验曲线得出了材料BCT各光物理参数。
　　通过飞秒瞬态吸收谱技术测试发现材料BCT在480nm到780nm波段都具有较好的非线性吸收效应，经分析发现都是由激发态吸收引起。由飞秒Z-scan实验发现材料在532nm波长附近有最好的非线性吸收性质。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1非线性光学简介

1.1.1非线性光学的发展

1.1.2非线性光学基本概念

1.2 有机共聚物材料的研究背景

1.2.1有机共聚物材料的研究现状

1.3本论文研究的目的与意义

1.4本论文研究的主要内容

第二章 共聚物BCT非线性光学性质研究

2.1 Z-scan技术简介

2.2样品的制备与表征

2.2.1样品的制备与化学结构

2.2.2样品的表征

2.3样品的Z-scan实验与光限幅实验

2.3.1纳秒Z-scan实验

2.3.2皮秒Z-scan实验

2.3.3纳秒光限幅实验与结果

2.4本章小结

第三章 有机共聚物BCT非线性光学动力学研究

3.1非线性激发态理论

3.1.1激发态五能级模型

3.1.2 纳秒Z-scan激发态理论

3.2泵浦探测技术

3.2.1实验装置

3.2.1理论分析

3.3泵浦探测实验与动力学分析

3.3.1实验条件与实验结果动力学分析

3.3.2聚合物BCT激发态非线性参数的确定

3.4本章小结

第四章 聚合物BCT不同波长非线性吸收性质

4.1样品BCT的瞬态吸收谱分析

4.1.1飞秒瞬态吸收谱技术介绍

4.1.2聚合物BCT飞秒瞬态吸收谱测量

4.2不同波长飞秒Z-scan实验

4.2.1飞秒Z-scan激发态吸收理论

4.2.2飞秒Z-scan实验

4.3本章小结

第五章 结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢