有机材料双光子吸收及光限幅特性的研究

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1、摘要论文：有机材料双光子吸收及光限幅特性的研究硕士：何国华导师：崔一平学校：东南大学双光子吸收是一种三阶非线性光学过程，其基本过程是处于基态的分子或原子同时吸收两个光子直接跃迁到激发态。具有强双光子吸收性质的有机材料在光限幅、光稳幅、上转换激光、三维光信息存储、共焦显微术、三维微机械加工等众多领域有着诱人的应用前景，因而吸引了国内外广大科学工作者的兴趣。在过去的十几年中，人们陆续获得了一系列双光子吸收有机分子材料。但在实际应用中需要吸收截面大，带宽宽的分子。在这些方面仍然有很多的问题有待于我们去研究和解决。针对有机双光子光限幅

2、材料限幅带宽窄的不足之处，我们着重研究了一种宽带光限幅分子l，4一二(4．二乙胺基苯乙烯基)．2-【4．(N．甲基-N-羟乙基)氨基-4’-硝基偶氮苯】_5-己烷氧基苯(简称BSBAB)。该分子是一种双共轭链分予，由两个目前已知的单共轭链分子链接后得到，其光限幅带宽达到了300nnl，相对于传统单基轭链有机分子100nln的限幅带宽，大大拓宽了有机双光予光限幅材料的限幅带宽，为双光予光限幅材料的实际应用提供了可能，而且其研究思想也为以后进一步拓宽光限幅材料的带宽提供了非常有价值的参考。本文还研究了分子环境与材料双光子吸收特性之

3、间的关系。选择了典型的_j双光子吸收分子反式．4．【4’．(N．羟乙基-N．甲基氨基)苯乙烯基]-N-q3基吡啶碘化盐(简称ASPI)，研究了它在氯仿、苯甲醇、二甲基甲酰胺(DMF)等三种不同极性的溶剂中的双光子吸收特性以及光限幅能力。研究结果表明，随着溶剂极性的不断增强，ASPI的双光子吸收截面和光限幅能力相应地减小。ASPl分子在氯仿溶剂中的双光子吸收截面最大，为3．41×1酽7cm'．S-photon"1。关键词：双光子吸收、光限幅、宽带、ASPI、溶剂效应AbstractTitle：StudyOilTwo-Photon

4、AbsorptionandOpticalLimitingofOrganicDyes．Name：HeGUOhuaSupervisor：CuiYipingUniversity：SoutheastUniversityTwo-photonabsorption(伸A)isathird-ordernonlinearopticalprocess，inwhichamoleculeingroundstatesimultaneouslyabsorbstwophotons．andthentransitst0anexcitedstate．Becaus

5、eOfitsmanypotentialtechnologicalapplications，suchasupconvertedlasers，opticallimitingandstabilization，three-dimensionalopticaldatastorage，three·dimensionalmicrofabrication，andtwo—photoninducedfluorescencemicroscopy,significanteffortshavebeenmadetosynthesizeneworganic

6、dyeswithTPAinthepastdecade．However’theorganicmoleculeswithlargeTPAcrosssectionandwideabsorptionbandneededforapplicationintheabove-mentionedareas．There’restillmanyproblemsneedtobesolved．Inthisarticle，anovelbroadbandopticallimitingmoleculeBSBABWasinvestigated．BSBABisa

7、double-conjugatedsegmentorganicmoleculethatissynthesizedbytwoknownsingle-conjugatedsegmentorganicmolecules．TheopticallimitingbandwidthofBSBABis300nm．ItiSbroadcrthantraditionalTPAmoleculeswhosebandwidthareabout100nm．TherelationshipofsolventandTPApropertiesofmaterials

8、isalsoinvestigatedinthisarticle．TheTPApropertiesandopticallimitingbehaviorsofatypicalTPAmoleculeASPIinthreedifferentsolvents(chloroform,be