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光漂白对聚合物二次谐波和热光效应的影响研究

陈开盛  
【摘要】: 衰减全反射(ATR, Attenuated Total Reflection)技术,其反射光的空间强度和频谱成分会受到结构参数的影响和控制,反射光携带了结构本身的信息,它适合平面工艺,可通过表面等离子波增强,其波导介质样品具有多样灵活性。研究表明,衰减全反射技术是进行光电子技术和器件研究的强大的技术平台。本文是在此基础上开展研究的。 有机聚合物作为非线性光电子材料具有明显优于无机晶体的特性,如响应速度快、非线性效应大、制备工艺简易等,近年很多研究关注于有机聚合物的合成制备,非线性特性及器件研发。聚合物光波导,采用衰减全反射技术,结合表面等离子共振增强效应,可以测定聚合物非线性系数和光学特性,实现了许多光电子功能器件。 光漂白是聚合物光波导制作常用的简单方法,其制作的设备简单、操作方便,应用广泛。聚合物的光漂白过程,是光与掺有有机染料的聚合物材料的相互作用的过程,与聚合物材料和有机染料有关系。光漂白过程中聚合物的光学特性的变化以及化学稳定性对光波导器件的性能影响很重要。聚合物光波导器件,因为聚合物的分解,面临老化问题,紫外线光漂白可以模拟聚合物加速老化现象。紫外线光漂白也可以模拟紫外光对极化聚合物的极化驰豫的影响。 在本文中,根据衰减全反射实验装置,采用光漂白方法,对聚合物的热光特性和二阶效应进行研究。 实验结果表明,完全漂白的聚合物DR1/PMMA薄膜的热光系数的绝对值比未漂白的薄膜小,而且,热光系数的各向异性的绝对值也是降低的。 本文的实验还表明,光漂白过程对交联型极化聚合物的非线性二阶效应的影响比侧链型的要小。通过二次谐波(SHG, Second Hormonic Generation)强度与石英晶体SHG的比较,可以确定极化聚合物的非线性系数d33值,且数学推导的表达式很简洁。


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