以八極化合物為生色團(tuán)的二階非線性光學(xué)高分子材料的制備及性能研究.pdf

1、隨著光通信和光計(jì)算技術(shù)的成熟，二階非線性光學(xué)材料已經(jīng)成為高科技領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。二階非線性聚合物材料（又稱二階NLOP材料或極化聚合物）具有出色的非線性光學(xué)性能（高的非線性光學(xué)系數(shù)、超快的響應(yīng)速度），而且還具有介電常數(shù)低、光學(xué)損耗閾值高、光吸收少等有機(jī)非線性光學(xué)材料的特性，再加上它的可設(shè)計(jì)、裁剪、易合成、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等的優(yōu)勢，使得它在頻率轉(zhuǎn)換和信號(hào)處理方面更加具有實(shí)用價(jià)值和開闊的應(yīng)用前景。然而二階非線性光學(xué)要求分子及其組成的材料必須具有非中心

2、對稱的結(jié)構(gòu)，這與靜電偶極作用后極化分子呈現(xiàn)的中心對稱狀態(tài)相矛盾。因此，八極分子結(jié)構(gòu)被引入到非線性光學(xué)材料研究中，八極結(jié)構(gòu)的有機(jī)非線性光學(xué)材料將會(huì)成為該領(lǐng)域的重要研究趨勢。
　　本論文設(shè)計(jì)并合成了以具有強(qiáng)吸電子基團(tuán)的三氰基均三甲苯為核，具備三重對稱軸的非極性八極化合物。以PMMA為基質(zhì)，選取不同摻雜的濃度，通過旋轉(zhuǎn)涂膜技術(shù)，將其制備成高分子薄膜材料。研究了薄膜材料的光學(xué)透明性、熱穩(wěn)定性、成膜特性、紫外吸收和熒光特性、以及二階非線性效

3、應(yīng)。本論文各章的主要內(nèi)容簡述如下:
　　第一章為緒論。扼要介紹了二階非線性光學(xué)材料的研究進(jìn)展及在此基礎(chǔ)上提出的本論文的設(shè)計(jì)思想和工作內(nèi)容。
　　第二章為綜述。簡要介紹了非線性光學(xué)效應(yīng)、二階非線性光學(xué)基本原理、常見非線性光學(xué)材料以及二階非線性光學(xué)材料的類別，二階非線性光學(xué)生色團(tuán)分子的設(shè)計(jì)理論，并對光學(xué)材料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系進(jìn)行了探討，同時(shí)闡述了近些年來二階非線性光學(xué)材料的研究進(jìn)展。
　　第三章為二階非線性光學(xué)生色團(tuán)八極分

4、子的制備與表征。基于八極結(jié)構(gòu)體系模型，設(shè)計(jì)并制備了具有較高二階非線性系數(shù)的有活性基團(tuán)的八極化合物分子2，4，6-三[4-（二己基氨基）苯乙烯基]-1，3，5-三氰基苯，并且用核磁氫譜、核磁碳譜、紅外吸收光譜、質(zhì)譜以及元素分析對目標(biāo)分子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。
　　第四章為二階非線性光學(xué)薄膜材料的制備以及性能研究。將第三章制備的八極分子(HXTCB)摻雜到PMMA中制備成薄膜材料，同時(shí)討論并分析了成膜過程中的關(guān)鍵工藝及控制方法。分析了薄膜材