Pschl-Teller势阱中线性与非线性光学吸收系数的计算(英文)

非对称性量子阱中的非线性光学效应因其潜在的实用价值而引起了人们的广泛关注 ,而量子阱内带间的光学吸收问题对研究远红外光学探测器件具有重要的理论指导意义 考虑带间的电子弛豫 ,用量子力学中的密度矩阵算符理论导出了P schl Teller势阱中的线性与三阶非线性光学吸收系数的表达式 通过调节P schl Teller势阱中两个可调参数κ和λ ,势阱的形状及其非对称性会随着κ和λ的取值不同而明显不同 ,从而其线性与非线性光学吸收系数的大小也会随势阱参数κ、λ和入射光强的变化而呈规律性的变化 。

一水甲酸锂晶体二阶非线性光学系数的理论计算

采用有限场方法和含时耦合微扰方法,在6-31+G*基组水平上并考虑了电子相关效应和色散效应的影响,计算了一水甲酸锂晶体的宏观二阶非线性光学极化率和二阶非线性光学系数。其中非线性光学系数d31和d32与Roberts报道的相符,而另一个系数d33则比文献值大。计算结果还表明,在非共振情况下,电子相关效应对非线性光学极化率的影响远远超过了色散效应,同时表明Roberts报道的非线性光学系数比Singh等人报道的更为合理。

取代基数目及取代基位置对1,3,5-己三烯二阶非线性光学系数影响的量子化学研究

采用从头计算方法 ,在HF 6 31G 水平上 ,计算了一系列首尾带推拉取代基的 1,3,5 己三烯的偶极矩 μ和二阶非线性光学系数 β .研究了取代基数目及取代基位置对非线性光学效应的影响 .并设计了具有较大二阶极化率

强耦合激子-声子系统中的三阶非线性光学系数的理论计算

应用Dyson-Maleev变换,对强耦合激子—声子系统中非线性光学性质进行了理论研究.结果表明,当信号光场频率与激子频率的失谐量等于光学声子的频率时,系统的非线性光学吸收和克尔(Kerr)系数显著增大,从而证明了激子-声子的强相互作用对介质的非线性光学性质的影响相当大,并且当考虑激子偏离玻色子模型时,这种影响将进一步增大.

香草醛晶体光学非线性系数的有限场方法研究

采用有限场方法计算了有机非线性材料3-甲氧基-4-羟基-苯甲醛(分子式C_8H_8O_3,简称MHBA)的二阶非线性光学系数d_(21),d_(22),d_(23),d_(25_).研究结果表明在MP2近似和6-31G+(p,d)基组水平上理论值能较好地与实验值符合,同时也表明拉电子基团HC(?)O和推电子基因HO对于MHBA分子的光学非线性性能的影响很大,而晶体中分子间的氢键作用对d值的贡献很小.

加偏置电场的双曲线量子阱中线性与三阶非线性光学吸收系数的计算(英文)

利用紧致密度矩阵近似方法,研究了加偏置电场双曲线量子阱中的线性与三阶非线性光学吸收系数.得到了该系统中的线性与三阶非线性光学吸收系数的解析表达式.分析了势阱的形状、外加电场的大小以及入射光场的强度对吸收系数的影响规律.文章以典型的AlxGa1-xAs/GaAs双曲线量子阱为例作了数值计算.结果表明:随着势阱宽度的增加,系统的吸收系数将减小;随着外加电场的增加,系统的非对称性增加,系统的吸收系数将增加;随着外加光场强度的增加,系统的吸收系数将减小,并且当光强增加到一定值时会出现明显的饱和吸收现象,这一结论为进一步的实验研究提供了相应的理论依据.

三聚噻吩衍生物的三阶非线性光学系数研究

三聚噻吩衍生物的三阶非线性光学系数研究孙岳明丁志峰刘举正（东南大学化学化工系，南京２１００１８）从拓宽激光技术及信息处理应用范畴的观点出发，具有较大的非线性光学响应的共轭有机分子显得十分重要［１～４］．增加有效共轭长度即增加π电子离域范围通常被认为...

新型高非线性光学系数三硼酸铋(BiB_3O_6)晶体频率变换特性研究

理论计算了新型高非线性光学系数三硼酸铋晶体(BiB3O6)中的频率变换.分别给出了晶体中二次谐波产生(SHG)、三次谐波产生(THG)以及光参量振荡(OPO)的一类和二类相位匹配方向,以及相应的有效非线性光学系数(deff)随方位角的分布.给此类光学频率变换器件的设计以及检测提供了有益的参考.

非线性光学晶体K_(3)B_(6)O_(10)Br的生长与光电性能研究

采用顶部籽晶溶液生长法成功生长出尺寸为42 mm×20 mm×18 mm的高光学质量的紫外非线性光学晶体K_(3)B_(6)O_(10)Br(KBB)。根据其结构对称性要求,将KBB晶体定向加工成不同的器件切型,系统表征其光电性能。对KBB晶体电弹常数进行了系统的表征,受微观结构影响,压电常数各向异性较大,最大的压电常数d 33=6.69 pC/N。KBB晶体具有良好的激光频率变换、电光及压电性能,在光电子领域显示出潜在的应用前景。

硼磷酸盐晶体BaBPO_5的非线性光学系数研究(英文)

用Maker条纹方法测量了硼磷酸盐晶体BaBPO5的非线性光学系数d11(BaBPO5) =(0.439±0.002)d36(KH2PO4),d12(BaBPO5) =(0.425±0.008)d36(KH2PO4),相应的相干长度为:l11=16.985±0.301μm,l12=16.972±0.304μm。确定了非线性光学系数的相对符号,d11(BaBPO5)和d12(BaBPO5)符号相反。BaBPO5晶体激光损伤阈值大于900 MW/cm2。

正切平方势阱中线性和三阶非线性光学吸收系数的计算

研究了正切平方势阱中的子带光吸收,用量子力学中的密度矩阵算符理论和迭代法推导出了正切平方势阱中线性和三阶非线性光学吸收系数的解析表达式,并以典型的GaAs/AlGaAs正切平方量子阱为例进行数值计算。计算结果表明,该势阱中的势阱宽度b、势阱深度V_0和入射光强I对吸收系数有很大影响。随着势阱宽度b的增加和势阱深度V_0的减小,总吸收系数的峰值减小并且向低能方向移动。随着入射光强I的增加,总吸收系数会减小,出现了光饱和吸收现象,同时吸收谱线的线宽随着入射光强的增大而增大。

苯并五元杂环系列分子的结构与非线性光学性质

采用 AM1方法优化分子构型 ,用 ZINDO方法研究了氨基、硝基取代的 2 -苯基苯并噻唑系列分子的光谱 ,并在此基础上用自编程序计算了这些分子的二阶非线性光学系数 ,对取代 2 -苯基苯并噻唑系列分子的二阶非线性光学系数的影响因素进行了探讨 ,并在微观上给予解释 .

某些过渡金属钌配合物非线性光学性能的从头算和密度泛函理论研究

实验发现金属钌的某些配合物具有大的非线性光学性能 .我们的理论研究表明金属钌配合物[Ru(NH3 ) 4LDLA]n + (n =2 ,3;LD,LA=吡啶衍生物配体 )的非线性光学性能取决于推电子基团LD 的给电子能力以及拉电子基团LA 的受电子能力 ,LD 和LA 的推拉电子能力越强越有利于提高配合物的二阶非线性光学系数 β,因此带正电荷的LA 能大幅度提高 β值 .虽然增加共轭体系的长度有利于提高 β值 ,但在Ru的配体中 ,吡啶环间或吡啶环与苯环间不一定要保持共面也会有大的β值 .DFT和abinitio方法的计算结果对比表明 ,对于含过渡金属Ru的化合物 ,在HF水平上难以得到满意的结论 ,由从头算有限场方法计算得到的 β值偏小 ,而用TDDFT方法能得到可与实验值符合较好的结果 .

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。

C_(72)的结构、电子光谱及非线性光学性质的理论研究

用密度泛函 (DFT)方法 (BLYP/3 2 1g )研究了C72 的三种几何构型 .用ZINDO及abinitioCIS两种方法对C72 的电子光谱进行了计算 ,预测C72 在 13 5 0nm处的光谱吸收是由HOMO→LUMO的跃迁引起的 ,在 2 3 0nm左右 ,存在最强吸收峰 .计算了三种构型的C72 的二阶、三阶非线性光学系数 ,并分别进行了比较 .

C_(60)-吡咯烷衍生物的合成及非线性光学性质的研究

通过富勒烯C60与肌氨酸和有机醛化合物的1,3-偶极环加成反应,获得了九种含不同有机功能基团的C60吡咯烷衍生物1～9,用1HNMR,13CNMR,FTIR,UV-vis和FAB-MS进行了结构表征;利用皮秒激光光源,采用z扫描技术测定了分子的三阶非线性超极化率γ(3),结果显示:化合物3(γ(3)=4.14×10-33esu)具有最大的三阶非线性光学系数,说明增加噻吩共轭链的长度,使三阶非线性活性增加;对具有相同共轭链的C60-噻吩吡咯烷衍生物(2,5,1和4),吸电子取代基减小了三阶光学非线性活性,给电子基增大了三阶光学非线性活性;同时发现喹啉环2-位键联(7)比4-位(8)有更好的三阶光学非线性活性.

C_(59)(C_6H_4OCH_3)N的结构、光谱和二阶非线性光学性质的理论研究

用 INDO系列方法对由 (C5 9N) 2 和苯甲醚合成的衍生物 C5 9(C6 H4OCH3) N进行了理论研究 ,得到了分子的稳定构型 .结果表明 ,C5 9(C6 H4OCH3) N具有 Cs对称性 .以优化构型为基础讨论了分子的 UV-Vis光谱、NMR谱线数 ,结果与实验符合得很好 .本文还计算了 C5 9(C6 H4OCH3) N的二阶非线性光学系数 βμ。

具有三维结构的Co(II)配合物二阶非线性光学性质的DFT研究

以实验合成出的Schiff碱配体和Co(II)配合物为母体,设计了Schiff碱配体和具有三维结构的Co(II)配合物.采用密度泛函理论的B3LYP/6-31g(d)-FF方法对具有开壳层电子组态Co(II)配合物及相应配体的二阶非线性光学(NLO)效应进行了计算.结果表明:Schiff碱配体形成配合物后分子的二阶NLO性质没有发生大的改变,这是由于金属Co2+离子在配合物电荷转移(CT)过程中起到了桥的作用,对分子的二阶NLO响应直接贡献不大.结合配合物的前线分子轨道分析发现,在分子内电荷转移过程中,对分子二阶NLO系数的主要贡献是配体内电荷转移(ILCT)跃迁.

几种查耳酮的二阶非线性光学性质解析

合成了一系列的查耳酮衍生物 ,系统地测量了其SHG(二次谐波产生 )效率和截止吸收波长 ,并用CNDO/S CI方法计算了它们的二阶非线性光学系数 β值 .通过对这些化合物性质的分析发现 :( 1)取代基Br不仅能有效地增强微观非线性效应而且还能有效地增强材料的宏观非线性效应 ;( 2 )取代基Br有利于改善材料的透光性能和热稳定性 ;( 3)

对称二苯乙烯衍生物非共振三阶非线性光学性质理论研究

采用PM3,INDO/CI理论方法,系统研究了对称二苯乙烯系列衍生物的几何构型及电子光谱,计算结果与实验值基本吻合.在此基础上用完全态求和公式计算了分子的非共振三阶非线性光学系数,并从微观上探讨了不同分子结构的电子离域作用对材料三阶非线性光学性质的影响.