用于集成光學的卟啉接枝sio2復合材料及其三階光學非線性特性研究【開題報告】

1、畢業(yè)設計開題報告畢業(yè)設計開題報告電子信息科學與技術電子信息科學與技術用于集成光學的卟啉接枝用于集成光學的卟啉接枝SiO2SiO2復合材料及其三階光學非復合材料及其三階光學非線性特性研究線性特性研究一、選題的背景與意義一、選題的背景與意義卟啉是卟吩外環(huán)帶有取代基的同系物和衍生物的總稱，當其氮原子上2個質子被金屬取代即為金屬卟啉。卟啉被廣泛應用于生物化學、分析化學、催化化學、藥物化學、石油化學等眾多領域[1]。自從1985年，愛爾蘭Trin

2、ity大學的Blau[2]首次報道了卟啉化合物的光限幅性能，各國學者相繼開展了卟啉的非線性光學效應研究[36]。由于卟啉是具有18電子大π體系的平面型分子，其骨架結構特征和可通過選擇中心離子、軸向配體和在外環(huán)上引入功能性取代基等方法對其分子進行可修飾，這種特征使它們具有特殊的物理、化學性質，特別是非線性光學效應。因此使該類材料成為非線性光學領域研究的熱點，在光電子技術和集成光學領域有著潛在應用價值。目前卟啉及其衍生物的應用材料形態(tài)來說，

3、主要有粉沫態(tài)、溶解于有機溶劑中的液體、沉積于基板上的聚合態(tài)、摻雜于高聚合物中固態(tài)等。制備出均勻、透明、具有一定卟啉摻雜濃度的有機－無機復合固體材料是開展其在光學、電學應用的重要方面，從而實現(xiàn)該類材料的器件化、全固化以及拓寬其在光電領域新的應用[78]。溶膠－凝膠技術是一種結合有機功能分子與無機基質的有效工藝手段。但是，很多研究發(fā)現(xiàn)，應用該技術，把卟啉摻雜于無機凝膠中時，由于凝膠結構的收縮和溶劑的揮發(fā)極易導致其聚合，從而產生嚴重的濃度猝滅

4、效應。如何提高卟啉分子在無機基質中的摻雜濃度，使它們以單分子形式均勻分散于基質中而不聚合，從而獲得具有強光電效應、集卟啉與無機介質性能于一體的復合材料，對于卟啉的性能與拓寬其應用研究起到極其重要的作用，也是該研究領域的難點。二、研究的基本內容與擬解決的主要問題二、研究的基本內容與擬解決的主要問題通過卟啉配合物Meso四(4羧基苯基)卟啉銅(簡稱Cu(II)–TCPP)中的羧基與氨基丙基三?乙氧基硅烷(NH2(CH2)3Si(OC2H5)

5、3KH550)中的氨基的相互化學作用，把卟啉配合物接枝到KH550中，隨著KH550中乙氧基的水解與聚合反應的進行，卟啉銅連接到固體介質中，從而大幅度提高卟啉在無機固體介質中的摻雜濃度。將反應產物與γ(23環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(CH2CHCH2O(CH2)3Si(OCH3)3KH560)相雜化，形成物化性能良好的、連接卟啉的有機無機復合材料。用紅外光譜表征Cu(II)–TCPP與KH550的化學反應產物，用紫外－可見吸收光譜研究

6、Cu(II)(2)ELSTWmeffvp25.02012)1(232.1)(?????????是入射波波長，為激光脈寬，入射激光在透過雙凸透鏡的束腰半徑，為掃描??0?vpT??Z透過峰谷的變化值，S為光闌小孔的透射率（，為小孔半徑，為小孔)2exp(122aarS????arz?處光斑半徑），為樣品的有效長度（，為樣品的厚度，為樣品的effL??)]exp(1[LL???L?線性吸收系數(shù)，A為入射波長處光吸收值），為單脈沖能量。LA3

7、03.2??E4、主要參考文獻主要參考文獻[1]ChenHXYanMSongWB2002New.Chem.Mater.3035(inChinese)[陳紅祥、嚴煤、孫文博2002化工新型材料3035][2]BlauWByrneHDennisWM，KellyJM1985mun.5625[3]S.VenugopalRaoN.K.M.NagaSrinivasD.NarayanaRaoL.GiribabuBhaskarG.MaiyaRejiPh

8、ilipG.RavindraKumar.2000mun.182255[4]ChenYMWangYXJiangLZhangXRYangJYLiYLSongYL2009ActaPhys.Sin.58995(inChinese)[陳玉明、王玉曉、蔣禮、張學如、楊俊義、李玉良、宋瑛林2009物理學報58995][5]ZhangPLiuZBChenSQZhouWYZangWPTianJGLuoDPZhuZA2007ActaPhys.Sin.565

9、252(inChinese)[張冰、劉智波、陳樹琪、周文遠、臧維平、田建國、羅代兵、朱志昂2007物理學報565252][6]YangMSiJHWangYXLiCF1995ActaPhys.Sin.44419(inChinese)[楊淼、司金海、王玉曉、李淳飛1995物理學報44419][7]DouKSunXDWangXJParkhillRGuoYKnobbeET1999IEEEJ.QuantumElectron.351004[8]Si

10、nhaAKBihariBMalBKChenL1995Macromolecules285681[9]XiaHPPuBYZhangYPZhangJLFangJHWangCK2000Chin.Sci.Bull.451225(inChinese)[夏海平、浦炳寅、張約品、章踐立、房江華、王存寬2000科學通報451225][10]XiaHPMasayukiN2000Opt.Mater.4593[11]DaiSXXuTFNieQHChenYFCh