Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Органическая химия -> Шемла Д. -> "Нелинейные оптические свойства органических молекул и кристаллов. Том 2" -> 32

Нелинейные оптические свойства органических молекул и кристаллов. Том 2 - Шемла Д.

Шемла Д. Нелинейные оптические свойства органических молекул и кристаллов. Том 2 — М.: Мир, 1989. — 248 c.
ISBN 5-03-000517Х
Скачать (прямая ссылка): nelineynieopticheskiesvoystvamol1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 26 27 28 29 30 31 < 32 > 33 34 35 36 37 38 .. 99 >> Следующая


11.3.5. Эксперименты по четырехволновому смешению в растворах полимеров

Используя два падающих на образец лазерных пучка с частотами о»1 и о)2, Чанс и др. [2] изучали восприимчивость %(3)( — 2а»1 + й)2; 0)1, 0)ь 0)2) в видимой области как функцию 0)1.

6*
84

Глава 11

Таблица 11.2. Ширина запрещенной зоны Eng, энергия Emg н ширина Г двухфотонных состояний растворов полимеров и снней формы пленок Ленгмюра —¦ Блоджетт

Состояние полимера Eng, см-1 Emg. см-1 Г, см-1
Желтый раствор [2] 21 300 30 500 4600
Красный раствор [2] 18 900 28 100 4000
Синий раствор [2] 15 900 23 200 2200
Синяя пленка [15] 15 600 14 800 1160

Измерения были проведены для желтого, красного и синего растворов (цвет растворов зависит от энергии оптической щели Eng, см. рис. 11.1) 3-BCMU и 4-BCMU [R = R' = = (СНгЬОСОЫНСНгСООС^э] при различных концентрациях полимера. Из концентрационной зависимости %(3)(~ 2coi + + сог; со 1, соь — сог) [2] были определены модуль и фаза восприимчивости полимеров и, следовательно, положения и ширина двухфотонных уровней. Полученные результаты приведены в табл. 11.2. Для всех исследованных образцов было установлено, что двухфотонный уровень лежит выше первого оптически разрешенного состояния. Положение двухфотонного состояния зависит от энергии щели Eng и приближается к энергии однофотонного состояния, когда Eng уменьшается (при переходе от желтого к синему раствору). Ширина двухфотонного состояния (табл. 11.2) довольно велика и становится меньше при снижении Eng.

11.4. Обсуждение

11.4.1. Делокализация и резонансные эффекты

Трехфотонный резонанс. Как обсуждалось в разд. 11.1, для

одномерных сопряженных систем можно ожидать сильной зависимости кубической восприимчивости от размеров области делокализации я-электронов. Действительно, измерения ГТГ на длине волны 1,907 мкм [29] продемонстрировали увеличение значения восприимчивости %i3)Xxxx( — Зсо; со, со, со) на три порядка при переходе от мономера к полимеру. Сейчас нам известно, что в работе [29] были получены значения трехфотонных резонансов. Действительно, когда энергия трех попадающих на образец фотонов приближается к энергии оптической щели, кубическая восприимчивость %(3) ( — Зсо; со, со, со) увеличивается. В этом случае, сохраняя в уравнении (10) только преобладающий член, для действительной и мнимой частей кубической восприимчивости в трехуровневом приближении (п = п') можно получить вы-
Кубические нелинейности в растворах и пленках ПДА

85

ражения

Re %(3) ( Зсо; со, со, со) [(?^ _ ^ + _ a)(Emg — 2со) ’ <65>

Im х(3) ( — Зсо; со, со, со) ~ [(Eng- щ* + T*](Eng - со)(Emg - 2со) ' (66>

На длине волны 1,907 мкм суммарная энергия трех фотонов для синей формы полидиацетилена близка к энергии оптической щели (?„?—15 600 см-1) и наблюдается резонансное усиление %(3)-

Из уравнений (65) и (66) следует, что при резонансе восприимчивость %(3) является чисто мнимой.

Двухфотонный резонанс. Кроме трехфотонного резонанса, наблюдаемого при измерениях ГТГ на длине волны 1,907 мкм, существует также вторая область увеличения %(3)(~ Зсо; со, со, со) на длине волны 1,35 мкм (рис. 11.9). Благодаря тому что основная частота лазера лежит в области прозрачности полимера, а частота гармоники — в области интенсивного поглощения, единственное объяснение этого резонанса — двухфотонный процесс. Возможность подобного резонансного усиления следует из выражения (10), если энергии двух фотонов основной частоты равны разности энергии между m (четным состоянием) и основными уровнями. Опять, используя трехуровневое приближение и сохраняя только ведущие члены, можно получить

Х(3> (—Зсо; со, со, со) ~ (?mg - 2со - iY)(Eng - a)(Eng - Зсо) ' (67>

Как и для трехфотонного резонанса, действительная часть %(3> исчезает на резонансной частоте (2сo=Emg).

Положения и ширины двухфотонных уровней, определенные экспериментально, приведены в табл. 11.2. Для синей формы полидиацетиленовой пленки ЛБ двухфотонный уровень (Emg = = 14 800 см-1) с шириной Г = 1160 см-1 лежит ниже первого оптически разрешенного перехода (?'пг=15 600 см-1). Аналогичная ситуация также наблюдается в полиенах, где двухфотонный уровень также лежит ниже однофотонного [9]. Этот результат противоречит данным Чанса и др. [2], которые утверждают, что двухфотонный уровень лежит выше однофотонного (табл. 11.2). Они, однако, наблюдали, что эти уровни сближаются при переходе от желтого раствора полимера к синему (уменьшение Eng). Это означает, что энергия двухфотонного состояния может сильно зависеть от окружения.

Существование двухфотонного резонанса при 1,35 мкм также подтверждается измерениями ГВГИЭП на синей форме полимера (рис. 11.11). Для двухфотонного резонанса главные члены в соответствующей кубической восприимчивости имеют вид [34]
86

Глава 11

Х(3'( 2со; со, со, 0)~ (?^ _ 2щ _ ;г) {Е^ _ m) _ 2(o + ?n,g ) *

(68)

Хотя по своей структуре уравнение (68) для двухфотонного перехода является резонансным с нечетным уровнем (п'), положение резонанса по отношению к спектру оптического поглощения полимера показывает, что оно находится в резонансе и с четным уровнем.
Предыдущая << 1 .. 26 27 28 29 30 31 < 32 > 33 34 35 36 37 38 .. 99 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама