通过两步反应合成了一种带有新型电子给体的D-π-A型三腈基呋喃衍生物(DCDHF-2-V),并采用旋涂法制备出与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混均匀的聚合物薄膜。采用UV1700紫外可见分光光度计和F-4500荧光分光光度计研究了该化合物在不同极性溶剂以及薄膜状态下的吸收光谱和荧光光谱特性。结果表明,在薄膜状态下化合物的吸收峰有一定蓝移,吸收带变宽。随溶液极性的增加,荧光光谱的最大峰值波长逐渐红移,分子的荧光量子产率以及斯托克斯位移也有较大变化。据此计算出DCDHF-2-V分子激发态与基态偶极矩之差为35.68×10-30 C·m,并根据双能级模型确定了分子的二阶非线性极化率β随波长的变化情况,当激光基频波长为1064 nm时,β为3323.4×10-40 m4/V。

利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术在蓝宝石衬底上生长一层高质量的ZnO薄膜.为了考察沉积温度对样品的非线性特性的影响,在200～500℃生长了一系列ZnO薄膜.用X射线衍射谱(XRD)及扫描电镜(SEM)对样品结构进行了评价.以Nd:YAG激光器输出的1.06μm的激光为基频光,对ZnO薄膜样品的二阶及三阶非线性光学特性进行了实验研究.实验发现,对于250℃沉积温度的样品有较强的非线性效应,实验测得的二阶非线性极化张量x(2)ZZZ=9.2 pm/V,三?子行Х窍咝韵凳齲(3)=5.28×10-20m2/V2.

具有反演对称中心的硅单晶在电场作用下体内的反演对称中心消失,因而理论上应产生偶数阶非线性极化率。从理论上根据矢量与张量的作用,利用χ(2)eff=χ(3)·E这一关系和张量变换理论系统地阐述了硅材料在内建电场或外加电场的作用下,具体在方向分别沿[111]、[110]和[001]的电场作用下,得到的等效二阶极化率张量χ(2)eff分别与C3v、C2v和C4v点群的二阶极化率张量具有相同的形式,说明在物理性质方面,硅的对称性由Oh群在相应方向电场作用下分别被降低为C3v、C2v和C4v群,因此应该具有相应对称性晶体的二阶非线性光学性质;提出了电场E沿任意方向时硅的等效二阶极化率张量χ(2)eff的计算方法,对研究硅材料和其他具有反演对称中心材料的场致二阶非线性光学性质实验具有指导意义。

详细分析了熔融石英样品经热及电场诱导后，建立二阶极化率的机理。该机理表明，二阶极化率是由样品耗尽区中偶极子的定向和三阶极化率经强静电场作用共同形成的。在一般条件下诱导，前者是主要因素；在较高电压诱导时，后者是主要因素。推导了二阶极化率的表达式，并进行了数值计算。数值结果表明，在一般情况下，χ33(2)约1pm/V,χ33(2):χ31(2)约为3。理论证明提高诱导的外加电压和选用Na和OH杂质浓度较大的石英材料能提高二阶极化率。

采用CNDO/S—CI方法结合引入外场的微扰理论.计算了-系列内桂醛衍生物的分子二阶极化率,并且从微观上探讨了该类化合物取代基的电子性质、取代基位置及其取代数目对分子二阶非线性光学系数的影响。结果表明,该类化合物有较高的分子二阶极化率;取代基的电子性质和取代方式对其有明显的影响。