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" -> 34

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 .. 28 29 30 31 32 33 < 34 > 35 36 37 38 39 40 .. 99 >> Следующая

Глава 12

ВЫРОЖДЕННАЯ НЕЛИНЕЙНАЯ ОПТИЧЕСКАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ ТРЕТЬЕГО ПОРЯДКА ПОЛИДИАЦЕТИЛЕНОВ

Г. Картер1), Ю. Чен, М. Рабнер, Д. Сэндман, М. Такур, С. Трипати2)

12.1. Введение

12.1.1. Сверхбыстрое нелинейно-оптическое преобразование сигналов на основе использования %(3). Обоснование выбора полидиацетиленов

Несколько различных схем сверхбыстрого нелинейно-оптического преобразования сигналов базируются на явлениях нелинейной оптики, возникающих в материалах с показателем преломления, зависящим от интенсивности света [51, 39]. Для того чтобы реализовать идеи, положенные в основу таких схем преобразования сигналов, необходим материал, обладающий одновременно высоким и быстро меняющимся (время отклика менее 1 пс) нелинейно-оптическим коэффициентом. Кроме того, материал должен быть достаточно пластичным, чтобы ему можно было бы придать требуемую форму (при изготовлении, например, оптических волноводов). Класс органических полимерных соединений— полидиацетиленов (сокращенно ПДА), имеющих общую формулу с=с—с^) (рис. 12.1), привлекает к себе

внимание как возможный источник материалов, пригодных для указанной цели [51], благодаря следующим свойствам:

1. Одно из наиболее высоких измеренных значений нерезонансной нелинейной оптической восприимчивости третьего порядка xt3). которая пропорциональна зависящему от интенсивности света показателю преломления [34].

2. По теоретическим оценкам [51], времена срабатывания такой оптической нелинейности должны составлять менее 1 пс.

3. Возможность получения в виде макроскопических монокристаллов при изменении природы и структуры боковых группировок R и R' (отвечающих за кристаллическую упорядоченность полимера) в широких пределах.

!) G. М. Carter, MIT Lincoln Laboratory, Lexington, Massachusetts 02173.

2) Y. J. Chen, M. F. Rubner, D. J. Sandman, М. K. Thakur, S. К¦ Tripathy, GTE Laboratories, Inc., Waltham, Massachusetts 02254.
90

Глава 12

C-R'

/

С

R -С

*

C-R'

R - С

ч

Полимер ацетиленовой (енинооой) структуры (I)

\

С—R'

II

С

II

с

II

R-\

C-R'

II

С

II

с

II

R -С

\

R = СН3 - (СН2)15 R = R' = -CH20S02 -©-СН3

R = R,= ©П@ DCH

Полимер кумуле-ноЗой (оутатрие-нобой) структуры (Л)

R = -(СН2)8С02Н 15-8 PDA

PTS

N

I

СН,

R' = -(СН2)4 OC-NHR"

R" = C2H5 ETCD R" = C6H5 TCDU

R = R' = - (CH2)4 0S02 VoV CH3 PTS-12

Рис. 12.1. Связи и структурные формулы полидиацетиленов, обсуждаемых в данной главе.

4. Благодаря такому допустимому многообразию боковых групп, посредством «молекулярного дизайна», т. е. органического синтеза с надлежащим подбором заместителей R и R', и последующей модификации или переработки мономера или полимера (в том числе и различными методами выращивания кристаллов) можно получать целевой материал требуемой формы.

В данной главе мы рассмотрим физические причины возникновения нелинейных оптических свойств у ПДА, обсудим экспериментальные результаты исследований этих материалов, демонстрирующие наличие нелинейного оптического отклика у ПДА в форме плоского волновода, а также приведем данные
Вырожденная оптическая восприимчивость ПДА

91

о выращивании кристаллов ПДА в форме тонких пленок, обсудим различные характеристики и оптические явления с целью оценки применимости ПДА для сверхбыстрого преобразования сигналов.

12.1.2. Нелинейные оптические свойства полидиацетиленов в твердом состоянии

Нелинейная оптическая восприимчивость третьего порядка %(3)(м) представляет собой величину, описывающую изменение величины е в зависимости от интенсивности света. В том или ином изотропном материале разложение е в ряд до первого нелинейного члена можно записать (в единицах системы СГСЭ) как

8 = 81 + 4я%(3) | Е |2, (1)

где ei — линейная часть диэлектрической проницаемости материала и Е — напряженность электрического поля световой волны. Как правило, вклад нелинейного члена в величину диэлектрической проницаемости гораздо меньше вклада линейного члена, что позволяет представить показатель преломления п материала в виде

п = пх + п21, (2)

где п — линейный показатель преломления и I—интенсивность

света. Используя уравнение (1), входящий в уравнение (2)

коэффициент л2, который представляет собой нелинейный показатель преломления, в единицах системы СГСЭ можно записать как

п2= 1бх(3)/л2С8ь (3)

где с — скорость света.

Первое измерение %(3)(со) в ПДА было сделано для поли-бис- (п-толуолсульфонат)-2,4-гексадиин-1,6-диола (сокращенно PTS) на длине волны 1,9 мкм [34]. Полученная при этом величина составила 3-10-9 единиц системы СГСЭ и является наибольшей из измеренных до сих пор нерезонансных восприимчивостей %<3>(со). Эту величину можно сравнить с другим процессом третьего порядка — генерацией третьей гармоники. Нелинейная восприимчивость третьего порядка описывает в общем генерацию четвертой частоты со4, вызываемой тремя входными частотами соь со2 и со3, где со4 = со1±со2±соз, и может быть записана как %(3) (со4, соь с*>2, ®з)- Когда соi, а>2 и со3 одинаковы и равны просто со, тогда %(3)(®) [уравнение (1)] определяется частотой со4 = со+со—со, которая оказывается равной со. Генерация третьей гармоники описывается функцией %(3>(Зсо), Где
Предыдущая << 1 .. 28 29 30 31 32 33 < 34 > 35 36 37 38 39 40 .. 99 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама