非线性光学活性分子的三阶非线性极化率

设计和合成了６种具有非线性光学活性的给体－受体型偶氮化合物,用Ｚ－扫描技术测定了这些非一光学活性分子的非线性折射率及三阶非线性极化率,并讨论了偶氮化合物的分子结构与三阶非线性极化率的关系。     

3种偶氮化合物的合成及三阶非线性光学性能

合成了3种1,3,4-噻二唑偶氮化合物,其中1种为新化合物,用IR、1H NMR和元素分析表征了其结构.采用飞秒激光,运用简并四波混频法,研究了化合物在非共振状态下的三阶非线性光学性能.它们的三阶非线性光学极化率X(3)为(3.84～3.95)×10-13esu,非线性折射率n2为(7.07～7.27)×10-12esu,分子二阶超极化率γ为(3.56～3.72)×1031esu,响应时间τ为101fs.探索了化合物的分子结构对三阶非线性光学性能的影响.引入离域能小的芳杂环,形成吸供构型,增大取代基的吸或供电子能力等有利于获得较大的三阶非线性光学性能.     

有机功能色素类化合物的合成与三阶非线性光学性能

设计并合成了苯并二呋喃酮、双偶氮-9,10-蒽二酮、苯并噻蒽以及偶氮-1,3,4-噻二唑4个系列的有机色素类化合物,并用UV,IR,1H NMR和元素分析表征了结构.采用飞秒激光,运用简并四波混频法,研究了化合物的三阶非线性光学性能.它们的三阶非线性光学极化率χ(3)为2.64～3.95×10-13esu,非线性折射n2为4.85～7.27×10-12esu,分子二阶超极化率γ为2.85～3.72×10-31esu.探索了化合物的分子结构对三阶非线性光学性能的影响.长的共轭链、吸供取代基和杂环的引入、取代基强的供电子或吸电子能力等因素有利于获得较大的三阶非线性光学性能.     

醌构稠杂环化合物三阶非线性光学性质的研究

用三维简并四波混频实验研究了所合成的４种萘醌并噻唑，四氧二苯并噻蒽化合物的三阶非线性光学性质。上对测量法测得样品溶液的χ＾（３）≌４×１０＾３ｅｓｕ，分子的三阶超级极化率γ≌４×１０＾－３１ｅｓｕ。分析了分子结构对三阶非线性光学性质的影响。     

3种具有D-π-A-π-D构型化合物的合成及三阶非线性光学性能

合成了3种新的D-π-A-π-D构型的2,6-双[(取代苯基)偶氮]蒽醌化合物,并用IR,1H NMR和元素分析表征了其结构.采用飞秒激光,运用简并四波混频(DFWM)法,研究了化合物的三阶非线性光学性能.它们的三阶非线性光学极化率χ(3)为(3.75～3.93)×10-13esu,非线性折射率n2为(6.90～7.24)×10-12esu,分子二阶超极化率γ为(3.52～3.84)×10-31esu,响应时间为94～108fs.分析了化合物的分子结构对三阶非线性光学性能的影响.     

基于酞菁光控自组装的超分子三阶非线性光开关材料

酞菁的三阶非线性光学性能不仅取决于其分子结构，而且与酞菁分子在空间的排列密切相关。因此，控制酞菁化合物在空间的排列状态，就有望在超分子的层次控制酞菁的三阶非线性光学性能。我们设计了三类含有光致变色单元修饰的酞菁化合物。利用紫外光和可见交替照射下光致变色单元光异构过程中空间结构和电子结构的改变，实现了对酞菁自组装行为的有效光控。我们用Z-扫描的方法考察了光照前后这些酞菁光控自组装体系三阶非线性光学性能的改变。发现：这些材料不仅开关效应显著，且在“开”和“关”的状态下，都具有大的二阶分子超极化率（〉10^-30esu），在未来光电子和光子技术领域具有潜在的应用价值。     

双羟乙氨基-硝基型偶氮分子的三阶光学非线性

设计并合成了5种综合性能较好的双羟乙氨基给体-硝基受体型偶氮化合物,它们分别具有DπA型和DπAπD型共轭结构.用Z-扫描方法研究它们的三阶非线性光学性质.实验结果表明双羟乙氨基给体和硝基受体组合与偶氮共轭链相连组成的分子具有较大的三阶非线性极化率.其中化合物5具有DπAπD型共轭结构,它包含两条从N,N-双羟乙氨基给体到硝基受体的共轭链,因此较大的分子内电荷转移使三阶极化率γ达到2.958×10-33esu,并且在化合物的共轭链中引入具有较低离域能的芳香杂环能增大三阶极化率.     

有机低分子三阶非线性光学材料

根据分子结构特征对各类有机低分子三阶非线性光学材料结构与性能的关系作了评述。根据三阶非线性光学基本原理对有机材料三阶非线性光学效应的机理和材料的分子设计作了分析。     

新型2-芳基咪唑并菲咯啉Ni(Ⅱ)配合物的合成及光学非线性

设计合成了3个新的含2-芳基-1H-咪唑并[4,5-f][1,10]菲咯啉的Ni(Ⅱ)配合物,用UV、IR、MS和元素分析进行了表征。采用飞秒激光,运用简并四波混频法,研究了Ni(Ⅱ)配合物在非共振状态下的三阶非线性光学性能。它们的三阶非线性光学极化率χ(3)为(3.99～4.36)×10-13esu,非线性折射率n2为(7.33～8.03)×10-12esu,分子二阶超极化率γ为(3.98～4.37)×10-31esu,响应时间τ为50～86fs。探索了配合物的分子结构对三阶非线性光学性能的影响。结果表明扩展π电子共轭体系,增强非平面分子内电荷转移等因素有利于获得较大的三阶光学非线性。     

玻璃光学碱度与三阶非线性光学极化率

介绍了玻璃光学碱度的概念,讨论了玻璃光学碱度与三阶非线性光学极化率之间的变化规律,分析了二元硼酸盐、硅酸盐、锗酸盐、碲酸盐、钛酸盐玻璃系统中光学碱度与三阶非线性光学极化率之间变化的定性趋势和定量方程,总结了玻璃光学碱度的本质及其影响,对进一步研究不同玻璃系统中光学碱度与三阶非线性光学极化率之间定量关系的趋势进行了展望.     

取代二苯多烯和取代聚二乙炔的三阶非线性光学性质

为了设计新的具有较高非线性极化率和光损耗小的有机非线性光学（ＮＬＯ）材料，需要了解不同的有机结构对分子非线性的影响。在此基础之上，建议用平行对比的方法来近似估算取代二苯多烯和聚二乙炔（ＰＤＡ）的三阶非线性光学极化率。     

二茂铁酰胺类金属有机三阶非线性光学材料的合成

二茂铁经羧基化、酰氯化、与取代芳胺N-酰化等反应合成了7个二茂铁酰胺类金属有机三阶非线性光学材料,其中2个未见文献报道,收率41%～92%.材料结构经IR,1H NMR,MS表征确认.测定了各化合物的紫外-可见吸收光谱,简并四波混频实验检测显示该类化合物具有良好三阶非线性光学性能.     

金属有机非线性光学材料

本文介绍了非线性光学的简史，非线性光学材料的分类及应用，简述了金属有机非线性光学材料的原理，从分子工程和晶体工程的角度讨论了金属有机非线性光学材料的结构与性质的关系，综述了目前已研究的金属有机化合物和金属有机聚合物的二阶、三阶非线性光学材料，二阶非线性光学材料按目前所做的工作可以分成二大类：一类是含有芳香基或杂环的过渡金属羰基化合物；一类是含有二茂铁基和吸电子基的共轭体系化合物。三阶非线性光学材料的研究工作主要集中在酞菁类的金属配合物上，本文对金属有机化合物作为非线性光学材料的独特之处进行了总结，并对金属有机非线性光学材料的前景作了展望。     

Schiff碱化合物的分子二阶非线性极化率

报道采用溶致变色法测算了6个给体－受体共轭型希夫碱化合物的分子二阶非线性极化率,探讨了分子结构与非线性光学活性的关系。研究表明取代基的电子性质、取代位置、分子共轭链长度等均影响分子的二阶非线性极化率,在这些化合物的电子吸收光谱中,最大吸收波长在350nm以下,而二阶非线性极化率范围在10^－29－10^－28esu数量级,非线性光学活性较强而光吸收截止波长却较短,具有很好的应用前景。     

有限长开口单壁碳纳米管结构与非线性光学性质

利用ChemSketch10．0设计了一系列两端开口的有限长碳纳米管分子（n,0）（n=5-10）,使用量子化学半经验AM1方法研究了分子的电子结构,并使用有限场／AM1方法计算了分子的一阶极化率、非线性光学二阶和三阶极化率。研究结果表明,两端开口的有限长碳纳米管分子最高占据轨道（HOMO）与最低空轨道（LUMO）间的能隙Eg随着管径的增大而出现随奇偶n值的振荡变化,随着管长Ⅳ的增加呈单调减小的趋势。目标分子中,管长为N=3的分子系列具有较高的二阶、三阶非线性光学极化系数β,γ,而（8,0）N=3分子具有最大的β值,（7,0）N=3分子具有最大的γ值。     

金属酞菁衍生物的合成及三阶非线性光学性能

合成了四硝基酞菁钴、四氨基酞菁钴以及二硝基二氨基酞菁钴等金属酞菁衍生物。根据IR、UV—Vis和元素分析．确定了它们的结构。使用四波混频技术测量了它们在DMF溶液中的三阶非线性光学系数Z^[3]值,发现金属离子和酞菁环上的取代基对酞菁化合物的三阶非线性光学性能都有较大的影响,本文初步讨论了这些因素对三阶非线性光学性质的影响机理。     

共轭高分子三阶非线性光学材料

概述了ｎ－共轭高分子材料的三阶非线性光学性质，着重讨论了化学结构对其光学非线性的影响，说明了ｎ－共轭聚合物的三阶非线性极化率主要取决于共轭主链的结构，侧链取代基的变化对其非线性影响不大，文中展望了共轭高分子材料在集成光学中的应用前景。     

两种具有D-π-A结构化合物的合成、表征及三阶非线性光学特性

报道了两种D-π-A结构的化合物．通过红外、元素分析、核磁及单晶X衍射对化合物的结构进行了表征。用Nd：YAG脉冲激光器通过Z扫描技术研究了它们的三阶非线性光学特性。结果表明在532nm的激光作用下．不仅表现出显著的非线性光学折射率．而且表现出有大的非线性光学吸收系数。     

介孔Au/ZrO2复合薄膜的制备及其三阶非线性光学性能（英文）

以尿素为沉淀剂,通过沉积沉淀的方法,制备了高分散的金纳米颗粒负载的介孔氧化锆薄膜;以1064 nm激光为入射光束,通过Z扫描实验测试了复合薄膜的非线性光学折射和吸收,并计算了复合薄膜的非共振三阶非线性光学极化率(~10-10esu),金纳米颗粒的高分散性和氧化锆薄膜衬底的高线性折射率使复合薄膜显示了增强的三阶非线性极化率.     

有机三阶非线性光学材料的研究进展

对有机三阶非线性光学响应的理论及实验（包括器件对材料的要求，理论研究，三阶极化率的测试技术，有机三阶光学材料）进行了综述。