成果名称 ---【 有机聚合物光学非线性研究的若干重要进展 】

基本信息
所属机构
中国科学院物理研究所
主题词
有机聚合物;光学非线性;非线性光学
研究起止时间
1991.01 至2000.12
成果公报内容
有机聚合物非线性光学材料由于有大的光学非线性系数、快的时间响应、小的介电常数、易于按要求进行分子设计、合成和剪裁、易于加工成薄膜波导和光纤等特点,引起人们的广泛重视,成为近十多年来的研究热点。但是,在走向应用的过程中还有许多基础性问题需要研究和解决。自上世纪90年代初开始我们在化学界同仁的配合下,开展了有机聚合物光学非线性及其应用的研究。在这期间获得过国家重点基金"若干非线性光学材料的新效应及其机制"(1998-2001)。面上基金"有机和高分子膜光波导与表面波非线性特性的研究"(1991-1993),"π电子体系激发态增强光学非线性"(1994-1996)和"聚合物薄膜中的全光极化及其分子取向的微观修饰"(1998-2000)的资助。 本成果主要由发表在国际或国内重要刊物的41篇研究论文组成,在以下六个方面具有创新性的重要进展: 1、最先论证了富勒烯分子(C60及C70)具有既大又快的光学非线性响应;最先观测到银表面增强C60薄膜的光学二次谐波;首次测量和评价了碳纳米管的光学非线性。 2、提出并证实了电荷分离态增强及有机共聚物增强等新的光学非线性增强机制;论证了激发态不仅能增大而且能加快光学非线性响应。 3、在有机聚合物薄膜准波导和波导中研制成功慢变和皮秒级超快光学双稳器件。 4、提出了描述有机聚合物全光极化(即光致分子排列的非中心对称性)稳态和瞬态过程的更完整理论;发现了全光极化的温度增强效应;从实验上论证了全光极化来自有机分子的取向烧孔等等。 5、在偶氮掺杂的有机聚合物中建立了光感生的瞬态光栅,详细分析了有trans(反式)和cis(顺式)异构化参与的光栅的动态过程;建立了有机光异构物质中的光感生光栅的动态理论。 6、预言和证实了非线性相位调制对强非线性物质中的自衍射四波混频及二波混频具有重要影响,包括会出现若干有意思的反常效应。 以上六方面的成果不仅丰富了有机聚合物非线性光学的学术内涵,而且对于如何从化学组分、结构和物理机制入手增强有机物的光学非线性,对于发展小型化`集成化的电光和全光器件,对于开拓有机聚合物在包括光存储在内的其它应用均有重要意义。
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