数据驱动的新型非线性光学材料理论设计研究进展

非线性光学晶体是全固态激光器的核心器件,在信息技术、国防安全等方面具有广泛且重要的应用。随着高性能计算技术的发展,计算辅助实验的“自上而下”靶向设计逐渐成为非线性光学材料设计的重要组成部分。同时,基于高通量计算获取的大规模结构性能信息,进一步为数据挖掘、机器学习的算法训练提供了坚实的数据基础,促进了材料设计的第四范式的发展。本文从非线性光学晶体的计算材料设计入手,探讨了数据驱动的非线性光学理论设计的新范式,对本团队近年来在高通量筛选、晶体结构预测以及机器学习加速非线性光学材料设计等方向的研究进展进行了综述。

共轭型聚合物三阶非线性光学材料的研究进展

综述了近１０年共轭型聚合物三阶非线性光学材料取得的新进展。主要包括聚二乙炔及其衍生物、聚乙炔及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚苯乙炔及其衍生物、聚苯腈及其衍生物以及聚苯胺类等。同时还简要介绍了共轭型聚合物三阶非线性光学材料的结构特点及分子设计。

有机三阶非线性光学材料的研究进展

对有机三阶非线性光学响应的理论及实验（包括器件对材料的要求，理论研究．三阶极化率的测试技术，有机三阶光学材料）进行了综述。

Sol-Gel技术制备二阶有机/无机复合非线性光学材料的研究进展

溶胶－凝胶技术是制备材料的一种新兴低温工艺，它为两种完全不相容的成份—聚合物材料和无机玻璃的大比例混合（或键合）创造了可能，使得制备出的材料兼备两种成份的优点。本文综述了近年来溶胶－凝胶技术在制备有机／无机复合非线性光学材料领域中的应用，并简要分析了当前研究工作所面临的问题。

非线性光学材料倍频效应测试系统研究(英文)

开展了一种红外和可见波段非线性光学性能测试研究。该研究基于二阶非线性光学原理,结合光电信号探测技术,提出了一种采用红外OPO激光以及把倍频光及其他光效应产生的光通过谱仪分光并结合CCD阵列探测器加以区分探测的新检测方案。主要解决了测试使用1 064nm光源时,材料的倍频信号532nm被样品吸收后而探测不到倍频信号的缺点,以及准确测量了倍频信号强度,排除了其他光学效应产生的噪声干扰。其特点是采用1 064和1 905nm的双波长激光替代单一波长的激光源,该方案能适用于可见和红外非线性材料光学性能的测试。研究工作包括测试系统组成,工作原理和测试方法,并给出了采用本方法测试KTP,KDP,AGS以及几种新的红外非线性材料的实验结果,并且发现了几种有前途的非线性光学晶体材料。研究结果表明本方法具有稳定可靠、判别精度高、操作简单等优点,可以有效地定性或半定量测试材料的可见-红外非线性光学性能,为研究可见、红外乃至紫外二阶非线性光学材料提供重要的测试手段。

聚酰亚胺基二阶非线性光学材料的研究进展

由于极化聚合物在集成光电子学领域的潜在应用前景已经引起广泛关注 ,而聚酰亚胺由于其优异的热稳定性、电性能和机械性能以及在微电子工业的广泛应用 ,使得聚酰亚胺基二阶非线性光学材料倍受重视。本文在简要介绍极化聚合物基本知识的基础上 ,综述了近几年来聚酰亚胺基二阶非线性光学材料的研究进展 ,主要介绍了聚酰亚胺及其生色团的设计与合成 。

球形主体分子的包结性能及其在制备有机非线性光学材料中的应用

提出了球形主体分子的设计思想 ,把具有球形结构的分子柏木醇 ( 1)、马钱子碱 ( 2 )、三乙烯二胺 ( 1,4-二氮-二环 [2 .2 .2 ]辛烷 ) ( 3 )作为主体分子 ,把酚类化合物 ,诸如苯酚 ( 4)、邻甲苯酚 ( 5 )、间甲苯酚 ( 6)、对甲苯酚 ( 7)、对氯苯酚 ( 8)和对硝基苯酚 ( 11)等作为客体分子 ,进行了主客体分子相互作用实验 .采用粉末X射线衍射、1HNMR等分析手段确认了包结化合物的形成及主客体分子的摩尔比 .摩尔比 (H/G)分别为 ( 1) + ( 4) 1∶1,( 1) + ( 5 ) 1∶1,( 1) +( 6) 1∶1,( 1) + ( 7) 1∶1,( 1) + ( 11) 1∶2 ;( 2 ) + ( 11) 1∶1;( 3 ) + ( 4) 1∶2 ,( 3 ) + ( 5 ) 1∶3 ,( 3 ) + ( 6) 1∶2 ,( 3 ) + ( 7) 1∶2 ,( 3 )+ ( 8) 1∶2 ,( 3 ) + ( 11) 1∶2 .对典型包结化合物的单晶 ,诸如柏木醇和邻甲苯酚、马钱子碱和对硝基苯酚以及三乙烯二胺和对硝基苯酚 ,进行了四圆X射线衍射结构分析 ,结果表明 ,包结化合物的堆砌结构特征随主体分子的体积大小而改变 ,从隧道型如 ( 1) + ( 5 )和 ( 2 ) + ( 11)转变为夹层型如 ( 3 ) + ( 11) .用Nd :YAG激光测试晶体的SHG效应 ,结果表明 。

配合物型非线性光学材料的晶体工程

Coordination complexes derived thiosemicarbazone ligands were designed to exhibit the potential factors to influence the molecular packing. The aromatic group 4,5 diazafluorene can form strong hydrogen bonds with the lattice water molecules from which connect the molecules aggregating into a one dimensional screw chain. It seems that the existence of those hydrogen bonds is essential for the molecules crystallized in noncentral space group and exhibiting obviously SHG efficiency.

非线性光学材料研究现状与应用前景

作者从无机材料、有机材料、高分子材料、无机/有机复合材料、金属有机材料5个方面对非线性光学材料进行了分类综述,介绍了非线性光学材料的发展历程;讨论了它们的非光学性质、特点,并将有机非线性光学材料与无机非线性光学材料作对比,分别介绍了各自的优势与不足,展望了非线性光学材料的发展前景。

卟啉非线性光学材料研究进展

卟啉作为非线性光学材料的潜在应用受到了人们的关注。介绍了卟啉作为非线性光学材料的研究现状 ,同时综述了卟啉非线性光学材料的分子设计、结构与性能的关系 ,并展望了其应用前景。

一种新的非线性光学材料—Na_3Sm_2(BO_3)_3

本文采用固相反应法合成了一种新的硼酸盐化合物Na3 Sm2 (BO3 ) 3 ,以Na2 CO3 H3 BO3 为助熔剂 ,用悬挂铂丝法获得了 3mm× 2mm× 0 .5mm的透明单晶 ,X射线粉末衍射分析表明 ,该化合物属正交晶系 ,晶胞参数a =0 .5 0 5 85nm ,b =1.10 4 2 1nm ,c=0 .70 316nm。红外光谱测量证实晶体结构中含有BO3 3 - 基团 ,粉末倍频效应测试表明该化合物具有非线性光学效应 ,粉末倍频信号强度接近KDP。

设计非线性光学材料的新思路:质子转移增强光学非线性

从酸的电子给体 HO— C6H4— CH CH— C6H4— NO2 ( OSN )可以向碱的电子受体Me2 N—C6H4—CH CH—C5H4N( DAMS)发生质子转移 ,质子转移后形成的相应离子与其中性分子相比 ,光学非线性增强 .采用 ZINDO-SOS,FF/PM3及 CPHF/PM3三种方法对其进行了系统的理论研究 .三种方法研究结果均表明 ,质子转移后所产生的离子和相应的中性分子相比 ,其第一超极化率 β和第二超极化率

金属有机非线性光学材料

本文介绍了非线性光学的简史、非线性光学材料的分类及应用，简述了金属有机非线性光学材料的原理，从分子工程和晶体工程的角度讨论了金属有机非线性光学材料的结构与性质的关系．综述了目前已研究的金属有机化合物和金属有机聚合物的二阶、三阶非线性光学材料，二阶非线性光学材料按目前所做的工作可以分成二大类：一类是含有芳香基或杂环的过渡金属羰基化合物；一类是含有二茂铁基和吸电子基的共轭体系化合物。三阶非线性光学材料的研究工作主要集中在酞菁类的金属配合物上。本文对金属有机化合物作为非线性光学材料的独特之处进行了总结，并对金属有机非线性光学材料的前景作了展望。

3阶非线性光学材料的研究进展及其展望

综述了3阶非线性光学材料的研究进展,重点阐述了有机及无机物质的3阶非线性光学性质及其应用,最后就3阶非线性光学材料的研究及应用前景和方向进行展望.

聚对苯撑亚乙烯/SiO_2块状溶胶-凝胶非线性光学材料的研究

我们制作了一种由π 共轭聚合物聚对苯撑亚乙烯 (PPV)均匀掺杂SiO2 的块状溶胶 凝胶材料 ,该材料具有良好的光学品质和光学加工性能。通过扫描隧道显微镜 (STM)、紫外 可见吸收光谱和付氏红外光谱(FTIR)等方法研究了它的非线性光学特性。在对材料进行的光学两波耦合实验中 ,观察到了非对称能量耦合现象 ,并对此进行了分析。从吸光度和两波耦合衍射效率两方面对比了含PMMA和不含PMMA的两批不同掺杂浓度的PPV/SiO2 sol

醌构稠杂环系有机三阶非线性光学材料的合成和性质研究

分子设计并合成了三大系列的醌构稠杂环化合物，由有机光波谱分析验证了各化合物的结构。用三维简并四波混频（３ＤＤＦＷＭ）实验测定并计算了各化合物溶液的红外区、非共振三阶非线性光学极化率χ（３）和分子三阶非线性光学超极化率γ。研究了分子结构对三阶非线性光学性质的影响。

新型含三氰基呋喃受体的非线性光学材料合成及性能研究

合成了2种含三氰基呋喃受体的新型非线性光学(NLO)生色团分子。利用元素分析、1H-NMR和FT-IR对这些分子的结构进行了表征。TGA测试结果表明这两种材料具有较好的热稳定性,其热分解温度(Td)最高达311℃。UV-Vis光谱表明材料具有较好的透光性。用DFT-B3LYP方法在6-31G基组下对分子的结构进行了优化并计算出其静态二阶极化率β值最高达5.9×10-28esu。

非线性光学材料的分子设计研究

非线性光学研究应用电磁场和各种材料的相互作用,产生新的电磁场,改变频率,相或其它物理性质.本文介绍了非线性光学材料分子设计的原理,并以共轭长链分子和碳笼及其衍生物为例报道了我们在这方面的研究工作.

有机/无机复合非线性光学材料的制备与性能

设计合成了一种含偶氮苯基团的功能化有机硅氧烷， 并与正硅酸乙酯进行水解缩合， 形成的溶胶进行旋转涂膜和干燥处理得到凝胶膜， 经电晕场极化交联后获得有机／ 无机复合二阶非线性光学材料． ＳＨＧ 测量表明， 这种有机／ 无机复合材料的二阶非线性光学系数（ｄ３３） 较高， 达到５７９ ×１０－ ７ ｅｓｕ ； 非线性光学的热稳定性较好， 室温下１ ４４０ ｈ 后ｄ３３ 维持初值的９６％ ， １００ ℃下５ ｈ 后ｄ３３ 维持为初值的６０ ％ ．