文档介绍：山东大学
硕士学位论文
三种DMIT金属有机配合物材料的三阶非线性光学性能的研究
姓名:张熹
申请学位级别:硕士
专业:光学工程
指导教师:任诠
20080430
符号说明符号意义三阶非线性折射率线性折射率非线性吸收系数á蛐光强真空光速国光束半径曲率半径相位线性吸收系数电场强度长度有效长度波矢距离光功率透过率高斯光束衍射长度脉宽小孔线性透过率光波频率波长分子二阶超极化率三阶非线性极化率能量离子数密度厶局域场矫正因子吸收截面普朗克常数折射截面系际跃迁时间形全光器件品质因子山东大学硕士学位论文≯气￡五,,
论文作者签名:避导师签名:监日哟期:迦竖:生:生原创性声明关于学位论文使用授权的声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名:本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
中文摘要随着光通信技术和密集波分复用技术的迅猛发展,存在于光电、电光转换器件中的切换时间慢、时钟便宜、严重串话等缺点成为承待解决的问题。全光开关是解决这些问题的关键的器件之一。全光开关的工作原理是利用了材料的三阶非线性光学特性,用一束控制光引起材料的折射率发生变化,信号光在其中通过时就会带来相位的变化,从而实现光开关动作。三阶非线性光学材料还具有其他方面的应用,比如制作光限幅器件等。随着超快激光的出现,光束的光功率密度很容易达到几百/在这个强度下,人的眼睛很容易受到伤害,测试用的探测器也很容易被打坏。材料的双光子吸收等三阶非线性光学性能可以用来制作光限幅器件,能有效防护激光对人眼、传感器以及设备的损害。全光开关要求材料具有大的三阶非线性折射率,小的线性和非线性吸收系数和快的响应速度。三阶非线性折射率大,意味着控制光的光功率密度就不用很高,可以降低费用;线性和非线性吸收系数小,就可以降低损耗还可以减小热效应的影响,提高系统可靠性。而用来制作光限幅器件的材料则要求双光子吸收或反饱和吸收效应要大。三阶非线性光学材料性能参数的准确表征是研究材料性能的重要手段,可以对材料的探索、改进和器件的设计提供参考和依据。本论文的主要工作如下:第一,合成了三种新的类材料、和。在探索具有高三阶的非线性光学性能的新材料过程中,我们通过分析材料结构与其非线性光学性能之间的关系,改变配合物的中心金属离子和阳离子,合成了三种类金属有机配合物新材料,它们的三阶非线性光学性质被首次报道。类材料一般具有电子共轭体系,离域冗电子可以大大加强有机化合物的三阶非线性光学特性。目前对该类配合物三阶非线性光学特性的研究并不是很多,但从已有的研究结果可以看出,这是一类性能优良的非线性光学材料,在非线性光学领域具有潜在应用价值。第二,运用杓际醵訠虴,条件下非线性折射和非线性吸收性质进行了表征和研究,分析了材料的非线性光学机理。杓际跏且恢肿爸眉虻サ目梢员碚鞑牧系娜追窍咝怨庋匦缘姆椒āN颐山东大学硕士学位论文
给出了这种方法比较详细的公式推导,以及计算非线性折射率、非线性吸收系数、非线性极化率和分子二阶超极化率的方法。这三种材料在波长为,脉宽为激光脉冲照射下,均表现出自散焦性质,即窍咝哉凵渎饰8褐担表现出一定的非线性吸收。第三,运用杓际醵圆煌ǘ取⒉煌慷认翬虰芤旱娜非线性性质进行了研究。并且对比了、和的三阶非线性折射和非线性吸收性质,讨论了造成差异的主要原因,并评估了他们在光开关器件制备方面的应用潜力。如果材料的非线性吸收与溶液的浓度成正比,则说明实验中探测到的非线性光学效应来自于溶液中的溶质,而非溶剂丙酮。当改变入射的激光强度时,如果材料的非线性吸收基本上与强度成线性的关系,这说明材料的非线性光学效应是来源于光克尔效应,实验中的热效应是可以忽略的。通过对比不同材料的非线性光学性质,有利于发现优化材料性质的方法。研究工作发现,通过改变金属有机配合物的中心金属离子和阳离子可以有效地优化材料的三阶非线性光学性能,提高品质因子档推分室蜃覶。我们相信通过进一步对材料的改进,这类材料将有望应用于光开关。本研究工作得到了国家自然科学基金⒑牛的支持及博士点基金⒑牛的支持。关键词:璺椒ǎ金属有机配合物;三阶非线性光学性质山东大学硕士学位论文
.,’琺谢甒鰐甌,丽—山东大学硕士学位论文甌瑃,/甇琽甅瓺颍甧.,猠