新型不对称铟卟啉聚合物非线性光学性质研究

摘要

经过多年的发展，越来越多的非线性光学材料在工业和信息等领域获得了广泛应用。与其它材料相比，有机分子材料因具有很强的光学非线性和可塑性而受到关注。
　　本文利用 Z-scan技术研究了不对称铟卟啉聚合物溶液 InClPor-MMA26/DMF在532 nm波长下的非线性光学性质。发现样品在纳秒和皮秒脉冲作用下均具有反饱和吸收和非线性正折射响应。开孔 Z-scan归一化透过率随着入射能量增加迅速下降，说明样品可以用作光限幅器。通过带相位物体的时间分辨泵浦探测技术研究了其在532 nm皮秒脉冲激发下的光学非线性响应的物理机制。闭孔归一化曲线透过率逐渐变大，说明样品在长脉宽（纳秒）脉冲作用下有更好的非线性折射。结合五能级模型和纳秒 Z-scan实验结果，对泵浦探测结果进行拟合，确定了各激发态光学非线性参数。结果表明系间窜跃时间比单重态第一激发态寿命短得多，单重激发态上大部分电子跃迁转移到三重激发态。三重激发态吸收截面又与单重激发态吸收截面相近，验证了样品在纳秒和皮秒时域都具有很好的反饱和吸收性质。
　　飞秒瞬态吸收谱在475至780 nm的测量结果显示，样品在B带和Q带之间表现出很好的非线性吸收。同时表明三重激发态吸收截面表现出比单重激发态吸收截面更强的波长依赖性。根据532 nm飞秒Z-scan实验确定了单重态更高激发态寿命。利用飞秒Z-scan和瞬态吸收谱结果共同确定了样品在所选不同波长下的激发态吸收截面。非线性吸收表现最好的484 nm处，样品单重态第一激发态和三重态第一激发态吸收截面分别是基态吸收截面的9.9倍和19倍，预示其具有较好的光限幅应用前景。

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第一章 绪 论

引言

1.1 论文背景

1.1.1 非线性光学基本原理简介

1.1.2 本论文研究目的和意义

1.2 卟啉类材料光学非线性研究现状

1.3 本论文研究的主要内容

第二章 不对称铟卟啉聚合物非线性光学性质研究

2.1 实验样品介绍

2.2 五能级模型

2.3 InClPor-MMA26非线性光学性质测量

2.3.1 Z-scan技术简介

2.3.2 纳秒Z-scan实验

2.3.3 皮秒Z-scan实验

2.4 本章小结

第三章 InClPor-MMA26光学非线性动力学过程研究

3.1 InClPor-MMA26光学非线性动力学过程测量

3.1.1 带相位物体的时间分辨泵浦探测技术

3.1.2 实验测量条件及结果

3.2 InClPor-MMA26激发态光学非线性参数确定

3.3 本章小结

第四章 InClPor-MMA26不同波长非线性吸收性质研究

4.1 InClPor-MMA26飞秒瞬态吸收谱测量

4.2 不同波长飞秒Z-scan实验

4.2.1 单重态三能级模型

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