配合物非线性光学材料
三种DMIT金属有机配合物材料的三阶非线性光学性能的研究的开题报告
三种DMIT金属有机配合物材料的三阶非线性光学性能的研究的开题报告1. 研究背景随着信息科技的发展，对高速、大容量、高密度的光信息存储和传输需求越来越迫切。
非线性光学是实现这一需求的重要方法之一，其中三阶非线性光学效应是一种重要的机制。
金属有机配合物是近年来引起广泛关注的材料之一，其复杂的结构和分子的对称性使其具有良好的非线性光学性能。
特别是DMIT（1,3-二甲基四异硫氰酸异硫氰酸酯）类化合物具有很好的导电性能和三阶非线性光学性能，因此被广泛应用于光学通讯、光电显示、传感器等领域。
因此，研究DMIT金属有机配合物材料的三阶非线性光学性能对于发展高性能光学材料具有重要的理论和应用价值。
2. 研究目的本研究的目的是利用光学非线性效应技术研究DMIT金属有机配合物材料的三阶非线性光学性能，探索其在光信息存储和传输领域中的应用价值。
具体研究内容包括：1）制备不同DMIT金属有机配合物材料；2）测量材料的光学非线性折射率和吸收系数；3）分析材料的三阶非线性光学效应特性，包括三阶非线性光学系数、饱和吸收等参数；4）探究DMIT金属有机配合物材料在光信息存储和传输中的应用价值。
3. 研究方法本研究主要采用以下方法：1）化学合成法制备不同DMIT金属有机配合物材料；2）利用泵浦探测技术测量材料的光学非线性折射率和吸收系数；3）利用开放光学实验系统等技术测量材料的三阶非线性光学效应特性，包括三阶非线性光学系数、饱和吸收等参数；4）采用相关分析方法探究DMIT金属有机配合物材料在光信息存储和传输中的应用价值。
4. 预期结果通过上述研究方法，本研究预期可以得到以下结果：1）成功制备出不同DMIT金属有机配合物材料；2）测量得到材料的光学非线性折射率和吸收系数；3）研究得到材料的三阶非线性光学效应特性，包括三阶非线性光学系数、饱和吸收等参数；4）探究DMIT金属有机配合物材料在光信息存储和传输中的应用价值，为光学通讯和光电显示等领域提供新的光学材料。
主要的非线性光学材料
一、材料的非线性极化
材料的非线性光学效应：
强光场或其它外加场的扰动 非线性极化引起材料光学性质的变化，
导致不同频率光波之间的能量耦合，
从而是入射光波的频率、振幅、偏振及传播方向发生改变。
材料由较弱光波电场E j引起的电极化强度Pi满足线性关系： Pi 0 ij E j
二、主要的非线性光学材料
内容简介： 多波长激光器是一种特殊激光光原，可同时输出不同波长的几种相干光，因 在光谱学、非线性光学、原子分子物理、医学研究、光通讯、污染检测及高精 密测量等科技领域有广泛应用而受到重视。自1973年首次实现Nd:YAG晶体双 波长激光器以来，如今多波长激光器已有十种，涉及气体、固体和液体多种类 型，但这些多波长激光器的综合性能有限：如输出波长少，功率低，调谐范围 不宽或使用不便等等。 本发明的多波长光参量激光器 是一种新型多波长激光源，其基本原理是发明 人的两个科学发现：(a)非线性晶体LBO(LiB3O5)的相位匹配折返现象；(b)此 现象存在的普遍性理论证明。主要内容是利用LBO晶体的相位匹配折返特性， 采用可快速响应的角度调谐方法，以宽频带高效率光参量放大特别设计光路、 高精度波长再现性精密机械设计和计算机技术开发成功多波长光参量激光器产 品。与已有的各种多波长激光器相比，在调谐范围、调谐速度、输出功率、输 出波长数，超短脉冲特性等主要技术性能方面具有明显的优势，尤其是可调谐 宽度有量级的提高，因此相应拓宽了多波长激光器的应用。目前多波长光参量 激光器产品已提供国内外，用于材料科学、非线性光学和光谱研究，均获成功 ，市场正在扩大中。
非线性光学材料的 性能及其改进
一、材料的非线性极化
光与材料的相互作用：
入射光波电场 材料的原子或分子体系 感生电偶极矩并进而辐射电磁波
配合物型非线性光学材料的晶体工程
第 １ 期 ２０ 年 ｔ ０２ 月
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计尽管 在分子 水平上 获得 了很 大的成功 ，但 在 由分
子到 晶体 ， 由微观性 质到宏 观 功能 的晶体工 程研究 中遇 到 了极大 的困难 因为宏观功 能不仅 要求 分子 本 身具有 良好 的性 能， 同时还要求 分子按 照一 定的 方式堆积 和排列 １ － 一 例 如二阶非 线性 光学材 料不 但 要求分 子具备较 大 的非线 性超极 化率 和非对 称 中 心，而且 还要求 分子在 堆积过 程 中形 成无 心空 间群 的晶体 。 自然界 中大约 超过 ７ ％ 的手性 分子 在结 而 ０ 晶时都形成有 心 的空间群 ， 因此 ， 如何 实现分 子 的无 心堆 积是非线 性光 学材料研 究 和开发 的关键所 在 。
堆 积 问题 ， 少 分 子 在 堆 积 过 程 中 的 可 变 量 ， 分 子 减 使
衍生 和取 代， 方便 与功能体现 的连 接。 非线 性光学 材料 是现代 激光技 术， 光学通讯 光 子计算 和动态成 像 等高新技术 产业 中重 要的基础 物 质 目前 实用 的非线 性光 学材 料是 以离子 型大单 晶 形式 出现 的无机化合 物， 有机 化合物 因宽 的响应 波 段 ， 的光 学损伤域 值， 高 良好 的柔韧性 和可剪 裁性受 到 广泛 的重 视。 由金 属离 子 和有机配体 形成 的配合
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非线性光学材料的研究与开发
非线性光学材料的研究与开发引言随着现代光学技术的快速发展，光学材料的应用范围也在得到不断的扩展，其中非线性光学材料是一种备受关注的新型材料。
非线性光学材料具有很好的特性，有机分子、半导体物质以及金属材料都可以作为非线性光学材料的研究对象。
非线性光学材料的发展在很大程度上决定了现代光学技术的前景，因此非线性光学材料的研究和开发是当前相关领域的重要课题，也是科技领域中的热点问题。
第一章非线性光学材料的基本概念1.1 非线性光学现象非线性光学现象是量子光学研究中一个重要的研究方向。
在非线性光学体系中，光的强度随着输入光强度的变化而发生了非线性的变化。
非线性光学现象包括二倍频、三倍频、四倍频、和二次谐波产生。
这些现象在光学信号的处理和控制、激光技术的发展和应用、光存储、光通信、光计算等领域中都有广泛的应用。
1.2 非线性光学材料的基本概念非线性光学材料是指在强光作用下，其折射系数、吸收系数等光学常数随光强的变化而发生非线性变化的物质。
非线性光学材料在激光技术、光通信、光存储和信息处理等领域具有重要的应用，是光学材料中的一个重要部分。
目前主要的非线性光学材料有有机非线性光学材料、无机非线性光学材料、高分子非线性光学材料和配合物非线性光学材料等几类。
1.3 非线性光学过程的机理非线性光学过程具有很多的机理，如两光子吸收、三光子吸收、自聚焦、自相位调制等。
其中比较重要的是两光子吸收和三光子吸收，两者虽然机理不一样，但是都与非线性极化有关。
两光子吸收是指光在介质内传输的时候两个光子同时被物质吸收，此时的光波长是原来光线波长的一半。
而三光子吸收则是指三个光子被吸收，此时的光波长比原来光线的波长要短一半。
第二章非线性光学材料的种类及其研究现状2.1 有机非线性光学材料有机非线性光学材料是指不含铁、铍、锂等有公认的毒性元素的有机材料。
它是当前非线性光学材料研究的重点之一。
有机非线性光学材料可以制备成薄膜、聚合物等形式。
非线性光学材料的制备及应用
非线性光学材料的制备及应用光学材料是指能够与光线相互作用的物质，是光学技术发展的重要组成部分。
在光学材料中，非线性光学材料是一类非常特殊的材料。
它不仅具有线性光学材料的基本性质，还能在光场中引起较强的非线性光学效应，因此被广泛应用于光学通信、光学计算、光谱分析、激光工艺等领域。
本文将介绍非线性光学材料的制备及应用。
一、非线性光学材料的定义及分类非线性光学材料是指在强光场下的光学效应不遵守Maxwell方程组描述的线性响应原理。
简单来说，就是材料的光学特性不随光强线性增长。
非线性光学材料可分为三类：非线性吸收材料、非线性折射材料和非线性反常色散材料。
非线性吸收材料指在光强较大的情况下，材料中光子与物质之间发生强烈的相互作用，使得光子在通过材料时被吸收，从而导致光强的降低。
非线性折射材料既包括自焦材料，又包括非自焦材料。
自焦材料是指在高光强的情况下，光束会在材料中聚焦形成一个高亮度的光斑，从而形成自聚焦作用。
而非自焦材料则是指材料对光强的变化产生折射率的二次或高次非线性响应。
非线性反常色散材料则是指有一类材料，在光强较大时，其折射率随光强而发生反常变化。
也就是说，光经过这些材料后，波长会发生巨大的变化。
二、非线性光学材料的制备方法1. 化学合成法化学合成法是目前制备非线性光学材料最常用的方法之一。
其中，有机非线性光学材料合成合成方法比较多，而无机非线性光学材料主要采用溶胶-凝胶与热焙烧法各种方法。
2. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法制备非线性光学材料的优点是合成过程简单，可以获得高质量的单晶材料，可以制备各种形状的样品，如膜、粉末等。
3. 手性识别技术在制备非线性光学材料中，手性识别技术由于其特殊的手性结构，能够增强材料的非线性光学效应，因此逐渐被研究和发展。
手性识别方法主要包括手性液晶自组装、手性染料分子组合、手性配合物的合成等方法。
三、非线性光学材料的应用1. 光通信领域在光通信领域中，非线性光学材料有着重要的应用价值。
非线性光学材料小结
非线性光学材料一、概述20 世纪60 年代, Franken 等人用红宝石激光束通过石英晶体,首次观察到倍频效应,从而宣告了非线性光学的诞生，非线性光学材料也随之产生。
定义：可以产生非线性光学效应的介质（一）、非线性光学效应当激光这样的强光在介质传播时，出现光的相位、频率、强度、或是其他一些传播特性都发生变化，而且这些变化与入射光的强度相关。
物质在电磁场的作用下,原子的正、负电荷中心会发生迁移,即发生极化,产生一诱导偶极矩p 。
在光强度不是很高时,分子的诱导偶极矩p 线性正比于光的电场强度E。
然而,当光强足够大如激光时,会产生非经典光学的频率、相位、偏振和其它传输性质变化的新电磁场。
分子诱导偶极矩p 就变成电场强度E 的非线性函数,如下表示:p = α E + β E2 + γ E3 + ⋯⋯式中α为分子的微观线性极化率;β为一阶分子超极化率(二阶效应) ,γ为二阶分子超极化率(三阶效应) 。
即基于电场强度E 的n 次幂所诱导的电极化效应就称之为n 阶非线性光学效应。
对宏观介质来说,p = x (1) E + x(2) E2 + x (3)E3 + ⋯⋯其中x (1) 、x(2) 、x(3) ⋯⋯类似于α、β、γ⋯⋯,表示介质的一阶、二阶、三阶等n 阶非线性系数。
因此,一种好的非线性光学材料应是易极化的、具有非对称的电荷分布的、具有大的π电子共轭体系的、非中心对称的分子构成的材料。
另外,在工作波长可实现相位匹配,有较高的功率破环阈值,宽的透过能力,材料的光学完整性、均匀性、硬度及化学稳定性好,易于进行各种机械、光学加工也是必需的。
易于生产、价格便宜等也是应当考虑的因素。
目前研究较多的是二阶和三阶非线性光学效应。
常见非线性光学现象有：①光学整流。
E2项的存在将引起介质的恒定极化项，产生恒定的极化电荷和相应的电势差，电势差与光强成正比而与频率无关，类似于交流电经整流管整流后得到直流电压。
②产生高次谐波。
金属有机配合物非线性光学材料研究进展
金属有机配合物非线性光学材料研究进展胡女丹【摘要】非线性光学材料因其在光限幅、荧光显微成像、三维先信息存储、光学微加工等领域具有重要的应用价值和广阔前景而成为人们研究的热点.【期刊名称】《六盘水师范学院学报》【年(卷),期】2010(022)006【总页数】6页(P25-30)【关键词】非线性光学;金属有机配合物【作者】胡女丹【作者单位】六盘水师范学院环境与化学工程系,贵州六盘水553001【正文语种】中文【中图分类】O437非线性光学是随着激光技术的出现而发展形成的一门新兴的学科分支，是近代科学前沿最为活跃的学科领域之一。
近年来，随着皮秒和飞秒等超快、高功率激光器的发展，有关非线性光学材料的合成、材料非线性光学性能的表征及利用非线性光学材料来制作全光开关、光限幅等非线性光学器件的研究越来越热。
非线性光学研究进入了前所未有的高速发展阶段，成为物理、化学、材料、光学工程等多门学科交叉的前沿学科。
非线性光学效应是指材料与强光作用后，由于出现非线性极化而产生的各种物理现象。
一般的，材料的极化强度P是光场电振幅E的函数，可展开成E的幂级数，对宏观介质即:式中第一项的χ(1)是一阶极化率或线性极化率，它描述线性光学特性，χ（2）和χ（3）分别为二阶和三阶极化率，在分子水平，微观极化可表示为：式中:β为一阶分子超极化率(二阶效应)，γ为二阶分子超极化率(三阶效应)，β、χ（2）和γ、χ（3）分别决定二阶和三阶非线性光学响应的强弱。
上式右边第二项引起的三波混频(倍频、和频和差频)、光学参量放大和参量振荡和光整流等及第三项引起的四波混频、光的受激散射、光学双稳态、光克尔效应、三次谐波产生和双光子吸收等分别为二阶非线性光学效应和三阶非线性效应。
由于三阶非线性光学材料对结构对称、材料类型等无特别要求，材料的研究面更加宽广。
自从20世纪 60年代非线性光学诞生起，非线性光学材料的研究取得了很大的进展，有不少已经进入实用化阶段。
非线性光学材料
传统的非线性光学材料的无机化合物：稳 定性好、结晶性好、实用性强。但倍频系数 小。如磷酸二氢钾用于激光倍频。β-偏硼酸 钡（福建物构所）用作紫外光的倍频和混频 材料。 而有机化合物较无机化合物稳定性差、结 晶性差、实用性差，但倍频系数大。
1 二阶非线性光学效应
当激光作用到非线性光学材料上时，除 了会产生与入射光频率ω相同的光（线性部 分），还会产生频率为2ω的倍频光和频率为 零的静电场（非线性部分）
3
三阶非线性化合物
一般共轭体系越大的分子其三阶非线性光学性 能越好。三阶非线性光学材料在光开关、光限制器 等方面有很好的应用。 光限制效应：对弱入射光透明，对强入射一个饱和值（极限值），从而起到限制光强度的 作用。起到保护光学传感器和人的眼睛的作用。
非线性光学材料
非线性光学效应
当外加高强度的电磁场（如激光等）与物质发生 相互作用时，由于电磁场会诱导分子发生极化，从 而产生不同于原来电磁场频率、相位、振幅等物理 性质的新的磁场，这一现象称为非线性光学效应。
经典的光学理论中，强度不是很强的光与物质发 生作用时，会发生光的吸收、反射、散射等，但光 的频率不会发生改变。
二阶谐波产生 效应(SHG) 光学整流效应
可以产生强的分子内电荷跃迁的非中心 对称分子可能成为性能良好的二阶非线性光 学材料。 一般具有D-π-A结构，D:给电子基团；A: 受电子基团；π:含π电子基团起桥联作用。 如，对硝基苯胺，
金属配合物(LMCT,MLCT,ILCT),含金属离 子部分可作D-π-A结构中的给电子、受电子或 桥联基团部分。
[Cd(L2)2].H2O， space group :Ia 粉末样品的SHG效应是α-石英的310倍
吡啶二亚胺过渡金属配合物的二阶非线性光学性质
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吡 啶二 亚 胺 过 渡 金 属 配合 物 的二 阶 非 线 性 光 学性 质
孙 建 孙秀 欣 ’ 孙世玲 ’ 仇 永 清 李 传 碧 ，
（ 东北师范大学化学学院， 能材料化学研 究所， 功 长春 １０ ２ ； 吉林 师范大学化学学院， ３ ０４ 吉林 四平 １６０ ） ３ ０ ０ 摘要 ： 采用密度泛函理论（ Ｆ ） ３ Ｙ Ｄ Ｔ Ｂ Ｌ Ｐ方法 ， ８ 吡啶二亚胺配合物 的几何结构 、 对 个 电予光谱 和二 阶非线性光 学（ Ｌ 性质进 行 了计算和分 析． Ｎ Ｏ） 结果表 明， 配合物 的极化率 受副配体和 中心金属 离子 的影 响不 大， 副配体对 配合 物二阶 ＮＬ Ｏ系数 的影响也不 明显． 随金属离子 ｄ电子数 的增加， 配合物 二阶 ＮＬ Ｏ系数（） 有所减 小， 同一
ｌ ｄ ｔ ｎ ｉ ｃ ｅ ｓ ｎ ｔ ｅ Ｂ ｌ ａ ｕ ｆｔ ｅ ｅ ｃ ｍｐ ｅ ｅ ． ｈ ｈ ｅ ｔａ ｔ ｌ ｏ ｔ ｓ ａ ｌ ｃ ｒ ｎ ｃ ｅ ｏ ａ ｎ ｒ ａ ｅ ｉ ｈ ｖ ｌ ｅ ｏ ｈ ｓ ｏ ｌ ｘ ｓ Ｗ ｅｎ ｔ ｅ ｃ ｎ ｒ Ｉ ｍｅ ａ ｉ ｎ ａｃｓ ａ ｎ ｅ ｅ ｔｏ ｉ
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光学中的非线性光学材料及其应用
光学中的非线性光学材料及其应用光学在现代社会中有着广泛的应用，如光通信、光存储、光计算等。
而非线性光学材料作为光学器件中不可或缺的一部分，正逐渐成为光学领域中研究的热点。
一、非线性光学材料的基础概念及分类非线性光学的研究始于上世纪50年代，随着技术的不断发展，人们对非线性光学的研究越来越深入。
非线性光学材料简单来说是指光在这些材料中传播时，随着光的强度的增加，材料响应也会非线性增加的材料。
在光学领域中，非线性光学材料通常被分为三类: 折射率非线性材料、吸收非线性材料、非线性色散材料。
折射率非线性材料指的是材料折射率会随着电磁场的变化而变化，其中又可以分为 Kerr（克尔）效应和 Pockels（波克尔斯）效应两种；吸收非线性材料实为受到光的反射、散射、吸收等情况的影响，使得材料对光的响应是非线性的；非线性色散材料指材料的色散特性是非线性的，例如二次谐波发生器。
二、非线性光学材料的应用非线性光学材料在光学通信、生物医学、军事安全等领域应用广泛。
以下以光学通信为例，探讨非线性光学材料的应用。
在光学通信中，为了提高信息传输速率和容量，一般需要采用波分复用技术（Wavelength Division Multiplexing,简称WDM）。
在WDM技术中，数据通过不同的波长传输，而非线性光学效应可用于波长变换（Wavelength Conversion）和波长多播（Wavelength Multicasting）。
波长变换指将数据流从一个波长变为另一个波长。
克尔效应在其内部实现，因光该效应会导致非线性折射率发生变化，从而使不同波长的光子之间产生相互作用。
因此，使用非线性光学材料模拟器可以在不同波长之间保持相互关联并防止信号的干扰。
另外，非线性光学材料还可用于实现波长多播。
这是指在同一波长上将多个数据流同时发送。
在一个波长上可以同时拥有多个数据流，因此不同流可以在一个通道中传输。
这样一来，不但提高了信道的利用率，还能进行高速的多波长传输。
非线性光学材料
非线性光学材料非线性光学材料是指在外加光场的作用下，其光学性质不遵从麦克斯韦方程组的线性叠加原理，而表现出非线性效应的材料。
非线性光学材料具有一系列重要应用，如光通信、光存储、激光调制等，因此广泛应用于光学器件和光电子技术中。
非线性光学材料的非线性效应主要包括二次谐波产生、倍频效应、自聚焦效应、光学隐存效应等。
二次谐波产生是非线性光学材料中最常见的一种非线性效应。
当输入光场的频率为ω时，非线性光学材料会同时产生二次谐波，即频率为2ω的光。
这种现象可以用于频率倍增、频率加倍、频率转换等应用。
倍频效应是指非线性光学材料中输入光场的频率为ω时，其能够产生频率为nω的倍频光。
倍频效应广泛应用于激光技术中，可以将激光的频率提高至更高频率的光，以满足不同实验和应用的需求。
自聚焦效应是非线性光学材料在高光强下表现出的一种特殊现象。
当光场强度足够大时，非线性光学材料会表现出自聚焦效应，即光自动聚焦到材料内部。
这种现象可以用于激光束整形、光信息处理等应用。
光学隐存效应是指在光场作用下，非线性光学材料能够将光信息记录在其内部，并在之后的时间内隐约保持。
这种效应可以用于光存储、光信息处理等领域，具有重要的应用价值。
常见的非线性光学材料包括铁电晶体、光学玻璃、有机非线性材料等。
在实际应用中，非线性光学材料通常需要具备高非线性系数、低吸收损耗、长光学的非线性响应时间、稳定的化学性质等特点。
随着科学技术的发展，越来越多的非线性光学材料被开发出来，并在光学器件和光电子技术中得到广泛应用。
非线性光学材料的研究不仅为我们深入了解光学现象提供了新的途径，还为光电子技术的发展带来了新的可能性。
三种DMIT金属有机配合物材料的三阶非线性光学性能的研究_图
山东大学硕士学位论文三种DMIT金属有机配合物材料的三阶非线性光学性能的研究姓名：张熹申请学位级别：硕士专业：光学工程指导教师：任诠20080430山东大学硕士学位论文符号说明符号意义符号意义三阶非线性折射率玎０线性折射率刀２（ｃｇｓ）三阶非线性折射率７９非线性吸收系数（～Ⅱ心）Ｉ光强Ｃ真空光速国（ｚ）光束半径Ｒ（ｚ）曲率半径≯相位口Ｏ线性吸收系数Ｅ电场强度￡长度Ｌ唾有效长度Ｋ波矢ｄ距离Ｐ光功率ｒ透过率Ｚｏ高斯光束衍射长度ｆ脉宽Ｓ小孔线性透过率１，光波频率五波长７Ｊ，Ｉｏ，分子二阶超极化率Ｚ（３）三阶非线性极化率气能量Ｎ离子数密度厶局域场矫正因子仃吸收截面壳普朗克常数０７．折射截面ｆ艇系际跃迁时间形ｒ全光器件品质因子原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
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论文作者签名：ｉ塾垂）Ｅｌ期：迦竖：生：生！．关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。
（保密论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：避导师签名：监日山东大学硕士学位论文中文摘要随着光通信技术和密集波分复用技术的迅猛发展，存在于光电、电光转换器件中的切换时间慢、时钟便宜、严重串话等缺点成为承待解决的问题。
全光开关是解决这些问题的关键的器件之一。
全光开关的工作原理是利用了材料的三阶非线性光学特性，用一束控制光引起材料的折射率发生变化，信号光在其中通过时就会带来相位的变化，从而实现光开关动作。
非线性光学材料
我国在非线性光学晶体研制方面成绩卓著，某些晶体处于世界领先地位 。
选择依据
选择依据
选择非线性光学材料的主要依据有以下几方面： ①有较大的非线性极化率。这是基本的但不是唯一的要求。由于激光器的功率可达到很高的水平，即使非线 性极化率不很大，也可通过增强入射激光功率的办法来加强所要获得的非线性光学效应； ②有合适的透明程度及足够的光学均匀性，亦即在激光工作的频段内，材料对光的有害吸收及散射损耗都很 小； ③能以一定方式实现位相匹配； ④材料的损伤阈值较高，能承受较大的激光功率或能量； ⑤有合适的响应时间，分别对脉宽不同的脉冲激光或连续激光作出足够响应。
1.KDP 型晶体
主要包括KH2PO4 和四方晶系的一些同构物及其氘代物晶体等。此类晶体生长简单，容易得到高质量的单晶， 能够得到90°的相位匹配，适合于高功率倍频。虽然它们的非线性系数较小，但在高功率下并不妨碍获得高的转 换效率。
2.KTP 型晶体
主要包括KTiOPO4以及正交晶系的同构物等。KTP 晶体具有非线性系数大，吸收系数低，不易潮解，很难脆 裂，化学稳定性好，易加工和倍频转换效率高等优点，是一种优良的非线性光晶体，但紫外透过能力差限制了它 在紫外区的应用。
1.有机低分子非线性光学材料 主要包括如尿素及其衍生物，希夫碱系化合物，偶氮化合物，二苯乙烯类化合物，稠杂环化合物，酞菁类化 合物，有机盐类等一系列含发色团的具有π共轭链的近紫外吸收的小分子化合物材料。 有机分子具有大的离域的π电子共轭结构，易被极化，具有较大的非线性光学系数，易于设计和裁剪组合， 易于加工成型，便于器件化。另外，它们成本相对较低，介电常数低，光学响应快以及与铁电无机晶体可比拟或 远远超过的非共振光学极化率。所以可通过分子设计并合成的方法改变结构开发出新型结构材料。 2.
非线性光学材料的研究及应用
非线性光学材料的研究及应用随着科技的不断发展和进步，非线性光学材料越来越受到人们的重视。
非线性光学材料是一种特殊的光学材料，其具有独特的光学性质，如非线性光学效应，可以用于制作光电器件和光学器件。
本文将主要介绍非线性光学材料的基本概念，研究进展以及应用前景。
一、基本概念非线性光学是研究强光与物质相互作用时发生的非线性光学效应，也叫非线性光学现象。
非线性光学效应主要源于光与介质相互作用时高激发强度和高光强度的影响。
基于对介质响应的不同描述方式，非线性光学效应可以分为极化、吸收和折射等类型。
其中极化效应是非线性光学中最常见和重要的效应之一。
非线性光学材料是指光学性质表现出非线性行为的材料。
这些材料在高强度光场下表现出明显的非线性光学现象，如二次谐波产生、和波混频、光学开关、全息记忆、光学存储和激光器等。
非线性光学材料具有宽带响应、快速响应、高效率和大容量等特点。
二、研究进展随着非线性光学技术的快速发展，越来越多的材料被发现或设计出来具有非线性光学效应。
这些材料可以分为有机和无机材料两类。
有机非线性光学材料可分为线性共轭分子、离子液体、离子聚合物、液晶等。
无机非线性光学材料包括单晶和非晶态材料。
这些材料的非线性光学行为主要由其分子结构、晶体结构、离子液体和离子聚合物的结构等因素所决定。
目前，已经发现了许多有趣的非线性光学材料，如配合物、聚合物、非均相材料、无机晶体和自组装体等。
这些材料具有良好的光学性能，其制备方法包括合成、热处理、封装等。
此外，人们还通过掺杂、离子交换和结构调节等手段改进其性能。
三、应用前景非线性光学材料具有广泛的应用前景，尤其在光纤通信、激光加工、光学传感、生物医学和水下通信等领域。
在光纤通信方面，非线性光学材料被用来增强非线性光学效应，提高光学信号传输速度和范围。
例如，银纳米线掺杂的光纤通信可用于光学存储和同步信号传输中。
在光学传感方面，光学传感器可以利用非线性光学效应，根据物质的光学特性来检测变化。
非线性光学材料
非线性光学材料非线性光学材料是一类具有特殊光学性质的材料，它们在光学场中的响应与光强呈非线性关系。
这类材料在光通信、激光技术、光信息处理等领域具有重要的应用价值。
本文将对非线性光学材料的基本特性、分类、应用以及未来发展进行介绍。
非线性光学材料的基本特性包括光学非线性效应、非线性极化、非线性折射率等。
其中，光学非线性效应是指材料在高光强作用下，其极化强度与光场强度不再成正比，而是出现非线性关系。
这种非线性效应可以用来实现光学调制、频率转换等功能。
非线性极化是指材料在外电场作用下，极化强度与电场强度不再成正比，而是出现非线性关系。
非线性折射率是指材料在高光强作用下，其折射率随光强的变化而变化。
这些特性使得非线性光学材料在光学器件中具有独特的应用优势。
根据非线性光学效应的不同机理，非线性光学材料可以分为电子非线性材料、分子非线性材料和晶体非线性材料等几类。
电子非线性材料是指在外电场作用下，电子在晶格中发生位移而引起的非线性效应，如半导体材料。
分子非线性材料是指在外电场作用下，分子极化强度与电场强度不再成正比，而是出现非线性关系，如有机非线性光学材料。
晶体非线性材料是指在晶格周期性结构中，由于非中心对称晶体的二阶非线性极化效应而产生的非线性效应，如KTP晶体。
这些不同类型的非线性光学材料在光学器件中具有各自独特的应用价值。
非线性光学材料在光通信、激光技术、光信息处理等领域具有广泛的应用。
在光通信领域，非线性光学材料可以用来实现光纤通信中的信号调制、频率转换等功能，提高光通信系统的传输容量和效率。
在激光技术领域，非线性光学材料可以用来实现激光频率加倍、和频产生等功能，拓展激光器件的应用范围。
在光信息处理领域，非线性光学材料可以用来实现光学存储、光学计算等功能，提高光信息处理的速度和精度。
可以预见，随着光通信、激光技术、光信息处理等领域的不断发展，非线性光学材料将会有更广泛的应用前景。
未来，非线性光学材料的发展方向主要包括材料性能的优化、器件结构的创新以及应用领域的拓展。
非线性光学材料的制备与表征
非线性光学材料的制备与表征随着光电通信技术的飞速发展，对于高速光信号处理的需求越来越强烈。
传统的线性光学材料由于本身的线性特性，无法满足这一需求。
非线性光学材料则因其独特的非线性光学效应而备受瞩目。
本文将介绍非线性光学材料的制备与表征。
一、非线性光学效应非线性光学效应是一种光学现象，其引起的光学特性随光照射的强度而变化，而非呈线性关系。
非线性光学效应的种类主要有二阶非线性效应和三阶非线性效应。
二阶非线性效应指的是在光的传输过程中，由于材料的非线性特性，其中的二次谐波会以光的倍频的形式同时产生。
这种效应在光学现象中十分常见，底盘材料KDP、BBO、LBO和LiNbO3等都是常见的二阶非线性光学材料。
三阶非线性效应则包括景深技术、自相位调制技术、激光抛缩技术等。
三阶非线性效应的产生，在一些高精度激光实验中扮演了重要角色，具有很大的应用潜力。
因此，非线性光学材料的制备和表征也顺应而来。
二、非线性光学材料的制备非线性光学材料的制备主要包括无机晶体法、有机分子法和自组装法等。
以下是三种制备方法的基本介绍。
1.无机晶体法无机晶体的制备主要是通过晶体生长法获得。
大多数的非线性光学晶体材料都属于这一类别。
无机晶体法首先需要通过选择合适的化学元素和结构，以保证晶体的对称性和非线性光学性能。
接下来需要制备一种溶液，并将化学元素溶解于其中，加入一定的添加剂，并通过恰当的温控条件进行晶体生长。
2.有机分子法有机分子法主要是利用聚合物及其修饰物与金属配合物的相互作用从而产生强的非线性光学反应。
该法对分子的结构及原子的排列有很高的要求，但制备过程较简单，可以在低成本下获得具有高性能的非线性光学材料。
3.自组装法自组装法是一种先进的储存非线性光学材料的技术。
其基本原理是通过控制生物分子如多肽等的自组装实现非线性光学效应。
该法将分子材料直接组装成复杂的多级结构，从而获得固态非线性材料。
自组装法制备过程简单，可以制备出具有高非线性系数的非线性光学材料。
金属有机配合物非线性光学材料研究进展
金属有机配合物非线性光学材料研究进展
胡女丹
【期刊名称】《六盘水师范学院学报》
【年(卷),期】2010(022)006
【摘要】非线性光学材料因其在光限幅、荧光显微成像、三维先信息存储、光学
微加工等领域具有重要的应用价值和广阔前景而成为人们研究的热点.
【总页数】6页(P25-30)
【作者】胡女丹
【作者单位】六盘水师范学院环境与化学工程系,贵州六盘水553001
【正文语种】中文
【中图分类】O437
【相关文献】
1.金属有机配合物发光材料理论研究进展 [J], 王石法;苟高章;张雪迎
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3.金属有机配合物的合成及其在催化领域中的应用研究进展 [J], 高柯玄;庙荣荣;何亮
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（2）螯合的吡啶类配合物
（叶绿素分子
（4）Schiff碱类配合物，如：
名称
联吡啶 ( Ⅱ) 配合物二阶非 类配合物手征光学性 EDDA Pt 线性光学性质的 质的理论解析 DFT 研究
氮氧自由基-稀土配合物 磷光三核Cu_I_吡唑配合物 光学性质的理论研究 对二甲氨基苯甲醛苯甲酰腙 水杨醛缩乙二胺双席夫碱及 及其锌镉配合物的合成与光 其 Ni配合物的电子结构和非 学性质 线性光学性质的INDO/CI研 含S、N吩噻嗪衍生物及其配 究 合物的合成、光谱、非线性 阴离子调控的新型含 1,4-双( 光学性质研究及理论计算 苯并咪唑 )苯的配位聚合物 : 含噻吩环的吡啶 Ru(II)配合 合成、结构与性质 物的电子结构和非线性光学 用 ECD 谱确定氨基配合物中 性质 N-H 键的取向 具二阶非线性光学性质的两 配合物非线性光学性质与结 亲性半菁稀土配合物的研究 构
非线性光学材料
非线性光学
配合物非线性光学材料 配合物非线性光学材料的特点 几种常见的配合物非线性光学材料
非线性光学材料
非线性光学材料：在外面光场、电场、应变 场的作用下，自身频率、相位、振幅等光学 性质发生改变的材料。 一般来说，非线性光学性质也被称为强光作 用下的光学性质，主要因为这些性质只有在 激光这样的强相干光作用下才表现出来。
析》第24卷 第6期 《中国科学》第41 卷 第1 期 《物理化学学报》 27期
时间
2 0 1 0 年3 月
2008 年8 月 2006 年8 月
蒋雪月 程建军 颜力楷 苏忠民 仇永清
薛照明 张宣军 田玉鹏 李蕾 胡同亮 曾 永飞 卜显和 孙秀欣 刘艳 赵 海波 孙世玲 刘 王越奎 贾杰 冯 春光 仇永清 丽霞 王爱 王科志 吴念祖 潘庆才 黄春辉 徐光宪
作者
李作盛 赵岷 仇 王爱 王越奎 贾 永清 杰 冯丽霞
张旭红 杨述韬 胡波 王淑萍
期刊
渤海大学学报( 自然 科学版)第31 卷第1 期 《化学进展》 《分子科学学报》 第20 卷第7/8 期 第22 卷第4 期 《光谱实验室》 《高等学校化学学 第27卷 第13期 报》 第 27卷 第4期 《光谱学与光谱分
配合物非线性光学材料的特点
1.过渡金属常做配合物的中心体 2.过渡金属和有机配体形成多种空间排列方式 3.配合物可以有良好的理化性质和稳定性 4.可以选择适当的配体和中心原子设计手性分 子 5.过渡金属的d轨道可以和有机配体中的л 共 轭体系形成d—л 共轭，进一步增大共轭效应 。
电荷转移理论
非线性光学
关于介质强度P与场强的公式 ： P= αE+βE2+γE3+· · ·
α、β、γ分别为线性、二阶非线性、三阶非线性极化系数
线性光学现象：干涉，衍射 非线性光学现象：倍频，光学整流
倍频现象
改变发射 光的频率 对弱光信 号的放大 光记录 和运算
通讯领域
混频现象
通讯领域
非线性响应
电子计算 机领域
2010年5月 2006年4月
2004年6月 2011年 2011年
《高等学校化学学 《天中学刊》第 13 报》第16卷 卷 第2期
1995年1月 1998年4月
The End
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1.分子内具有大П键，共轭体系越大，极化
效果越好，微观倍频效应越高。 2.体系两段有推拉电子基团，发生分子电荷 内部转移，电荷转移越明显，微观倍频效 应越高。
2004年, B. J. Coe教授对配合物的 非线性研究曾进行了总结, 将已报 道的配合物非线性材料分为以下几 大类: ( 1) 非螯合的吡啶类配合物, 如: