新型有機晶體L—蘋果酸脲的非線性光學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、本文研究一種新型有機包結(jié)絡(luò)合物L(fēng)-蘋果酸脲，該材料為手性分子L-蘋果酸與尿素分子以氫鍵結(jié)合形成的一種高度非中心對稱的有機晶體，很好地平衡了“非線性一透光性矛盾”。 本文采用粉末倍頻法研究了ULMA的二階非線性光學(xué)效應(yīng)，實驗結(jié)果表明ULMA的非線性光學(xué)系數(shù)為KDP的1.57倍(1064nm基頻波)，并且其激光損傷閾值接近KDP的2倍：首次對ULMA進行了寬帶倍頻研究，發(fā)現(xiàn)其在900～1300 nm范圍均有明顯的倍頻效應(yīng)，得到了此范

2、圍的非線性系數(shù)的色散曲線。采用HRS法測量了ULMA的一階超極化率，實驗結(jié)果顯示其β值與底物尿素相當(dāng)，即保持了尿素的良好的非線性光學(xué)性質(zhì)。對ULMA晶體進行了相位匹配研究，數(shù)值模擬了第1類和第Ⅱ類相位匹配曲線，為今后ULMA相位匹配的實驗研究打下了基礎(chǔ)。 根據(jù)ULMA的結(jié)構(gòu)特點采用手性非線性極化理論中的螺旋單電子模型分析了ULMA的一階超極化率的色散關(guān)系，計算結(jié)果與實驗結(jié)果吻合良好，證明了模型和參數(shù)選擇的正確性。討論了微觀參量對

3、一階超極化率的影響，分析和計算表明阻尼系數(shù)r表征了材料的非線性轉(zhuǎn)換效率；固有頻率ω<,O>、螺距ξ和回旋半徑ρ共同影響著β的峰值位置、形狀和大小。β的峰值頻率正比于材料的固有頻率ω<,O>，并小于固有頻率，其對固有頻率的偏離則取決于ρ/ξ。因此，在設(shè)計兼?zhèn)浯蟮亩A非線性光學(xué)系數(shù)與良好光學(xué)透過率的有機復(fù)合物材料的過程中，選擇不同的手性分子作為有機包結(jié)絡(luò)合物主體，再輔以分子修飾等手段，可以在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)ρ/ρξ的比值，以獲得所需要的非線性