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在本文中,我们系统地介绍了偶氮聚合物的光学性质(主要是非线性光学性质)及潜在应用。非线性光学是在激光问世以后飞速发展,成为光学中的重要分支之一,从技术领域到研究领域,非线性光学的应用越来越广泛。偶氮染料聚合物在光开关、光限幅、光电通讯、光存储等方面都有很广泛的应用。
本文前一部分是偶氮染料类有机聚合物材料的非线性光学性质及应用的简述。主要包括光致双折射、光致异构、光致二向色性、光致分子团运动及材料表面栅结构和偶氮类聚合物的旋光效应。应用着重介绍了偶氮聚合物材料的光存储、全光开关的原理及发展现状。
后面一部分分为三个实验,分别探讨了:1、偶氮苯光敏材料中的光诱导非线性光学效应。本实验就是利用Z-Scan技术探讨了掺杂偶氮苯的聚合物薄膜由于光致各向异性导致的非线性折射率改变。2、偶氮苯材料中的光诱导波导及导波实验。本实验中我们就通过非相干光引起光致分子方向改变在掺杂分散红13的PMMA薄膜中发现了暗空间光孤子,并且第一次实现了非相干光空间暗孤子诱导出光波导,对光敏偶氮苯材料不敏感的白光进行导光,并且获得了较好的效果。3、偶氮类染料的光致双折射效应在光衰减方面的应用研究。在这个实验中我们探讨了掺杂分散红13的PMMA聚合物材料的光致双折射效应,并且用两种方法实现了对632.8nm探测光透过率的调节。一种是样品吸收泵光束能量而引起热效应,当改变泵浦光能量时可对探测光的透过率进行调谐,我们称之为光控可调节光衰减效应或全光调谐;另一种是在泵光束能量一定的情况下,直接控制样品的温度,当改变样品的温度时可对探测光的透过率进行调谐,我们称之为温控可调谐光衰减效应。