偶氮类电光聚合物薄膜非线性定量研究.pdf

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1、光电子激光第卷第0期00年0月JournalofOptoelectronicsLaserVolNo0Oct00材料偶氮类电光聚合物薄膜非线性定量研究秦志辉房昌水潘奇伟程秀凤顾庆天余金中山东大学晶体材料研究所山东济南5000中国科学院半导体研究所集成光电子国家重点实验室北京0008摘要:介绍了主客掺杂NAECPA电光极化聚合物薄膜的制备方法测得其紫外可见吸收光谱和在为pmV采用两态模型对进行了理论估算作出了04nm波长下的二阶非线性系数其色散曲线得到理论值与实验值符合较好的结论O估算极化电场强度为8VcmO关键词:非线性聚合物薄膜光学性质中图分类号:O48文献

2、标识码:A文章编号:005-008000-0-05InvestigationontheSecond-orderNonlinearitiesofElectro-opticPolymericThinFilmsOINZhi-huiFANGChang-shuiPANOi-WeiCHENGXiu-fengGUOing-tianYUJin-zhongInstituteofCrystalaterialsShandongUniversityJinan5000ChinaStatekeyLaboratoryonIntegratedOptoelectronicsInsititut

3、eofSemiconductorsChineseAcademyofScienceBeijing0008ChinaAbstract:ThepolymethylmethacrylatePAguest-hostpolymerfilmdopedWithnovelnonlinearopticalNLOchromophore4/-nitrobenzene--azo-9-ethylcarbazoleNAECWasfabricatedbyspincoatingandthenpoledbycorona-onsetpoledatelevatedtemperatureCOPETT

4、heUV-visibleabsorp-tionspectraofthepolymerthinfilmbeforeandafterbeingpoledWeredeterminedbyHITACHIU-500spectrometerBysecondharmonicgenerationSHGexperimentalsetupthemacroscopicsecond-orderNLOcoefficientWasmeasuredaspmVUsingthetWo-levelmodelthedispersionofWasevaluatedforthepolymerthin

5、filmThepolingelectricfieldstrengthEpWascalculatedas8VcmKeywords:NonlinearitiesPolymerOpticalthinfilms生色团分子以侧链~主链或交链形式通过化学反应1引言与基体分子成为一体主客掺杂体系即通过极化方波分复用WD全光网技术可以大大提高信法使生色团分子在电场作用下取向产生较强的二息传输速率和扩展传输信息的容量[]阶NLO效应由于避免了化学反应所以比较容易O研究适合制做制备而且价格较低[4]WD通讯用高速集成光电子器件材料是当今材料O极化聚合物的实际应用要求有科学领域的

6、焦点其中有机聚合物材料具有极大的吸大的宏观非线性系数或线形电光系数近年来这方引力[]面研究非常多O本文中生色团分子4/-硝基苯--O与无机材料相比电光极化聚合材料具有大的非线性光学NLO活性快速响应的电光效应低偶氮-9-乙基咔唑NAEC作为客体以5%的重量的介电常数容易制成薄膜易与微电子器件集成O非百分比掺杂在聚甲基丙烯酸甲脂PA中对其线性聚合物材料可以分成两大类:主客一体体系即极化后的聚合物薄膜的NLO效应进行了研究O收稿日期:00-0-0*基金项目:国家自然科学基金资助项目9990540光电子O激光2002年第13卷O1014O栅网电压为800V,晕针电

7、压为12000V左右0平面2实验与结果栅网用来提高薄膜表面电位的均匀性,与样品表面平2.1实验过程行,间距为5mm,电晕针垂直于样品,其针尖与样品NAEC是一种吸电子基团取代的咔唑衍生物分表面间距19mm,在此温度下充分极化约10min,然子,可以用作光存储和光调制[5]后降温至室温,撤去电场00它是在咔唑分子的3-和6-位引入吸电子基团,诱导产生分子内的电荷转由日立U-3500紫外可见分光光度计测量极化移和中介偶极矩,是一种极有价值的二阶NLO生色前和极化后5d样品的紫外/可见吸收光谱,如图3团,其分子结构如图1所示0通过溶剂显色法计算得所示0NAEC分子

8、固有基态偶极矩u为8.57Debye,静态一阶超极化