光激励下有机分子重新取向诱导的液晶三阶光学非线性的动力学过程研究-光学专业论文.docxVIP

论文题目：光激励下有机分子重取向诱导的液晶三阶光学非 论文题目：光激励下有机分子重取向诱导的液晶三阶光学非 线性的动力学过程研究 物 堡 系 光 堂 专业 —20—06届博士研究生割歪指导教师王福矗瞳±：俭雷熬攫 摘 要 光场对材料物性(尤其是光学性质)的操控既包含重要的科学问题，也有 显见的应用背景。光场作用于材料中少数掺杂分子，通过掺杂分子与材料主体强 的相互作用，最终改变整体材料的光学性质的效应，是一类重要的主一客体相互 作用。特别是对重要的光电子材料液晶，已知强光电场可改变液晶的取向，而少 量染料掺杂导致液晶光学非线性增强的效应被发现，意味着光场致液晶重取向的 效率被大大提高。有可能导致低泵浦功率下液晶分子的光定向、光光开关等重要 的实际应用。 本文主要研究的是具有光致异构特性的有机分子如何在光的激励下，通过 与主体分子(聚合物，液晶等)的相互作用，实现对材料体系的物性操控。以瞬 态偏振吸收光谱、瞬态光克尔效应、瞬态Z-scan等实验手段，了解光致异构分子 一液晶体系受光激励后非线性光学性质改变的动力学过程。 本论文的主要创新点是： 首先，重点研究了偶氮染料和液态液晶相互作用的动力学过程。首次获得 偶氮掺杂液晶体系中，由掺杂分子光致异构效应导致体系光学非线性的增强效应 的瞬态动力学过程。建立了基于光致异构效应的新模型，成功地解释了染料导致 的非线性增强的实验现象。 其次，建立了时『白】分辨的双色z～扫描实验装置，用于研究上述增强效应的 方向性。发现在长的光激励时『自J延迟下，相对纯液晶体系，偶氮掺杂液晶表现出 明显负增强的各向异性的非线性折射率。论文还研究了其它染料掺杂对液晶光学 非线性的增强效应。第三，研究了含光致异构有机分子的高分子聚合物薄膜(聚碳酸酯)在光 非线性的增强效应。 第三，研究了含光致异构有机分子的高分子聚合物薄膜(聚碳酸酯)在光 激励下光学非线性改变的动力学过程。在染料掺杂的液晶盒中实现了相位匹配的 光学三次谐波产生(THG)。 关键词： 光致异构，光致重取向，偶氮染料，偶氮染料掺杂液晶，平均场理 论，光学非线性，三次谐波，OKE， 时间分辨的双色Z扫描 Dynamics Dynamics of the Third—Order Optical Nonlinearity from Photo-Excitation Induced Reorientation in Dye—doped Liquid Crystal Systems Abstract： Optical control and modification of materials properties are an interesting and important problem．Guest—host interaction has long been a subject of interest in many disciplines．Emphasis is often on how a small amount of guest substance could significantly affect the properties of a host material．Guest-host interaction is particularly important．As is well known，the electric field of a light beam exerts a torque on anisotropic molecules to re-orientate molecules is the main mechanism for optical nonlinearity in transparent liquids．However，the phenomenon of light-induced molecular orientation itself can be strongly modified when the liquid is absorbing．In particular，嬲observed recently，mixing small fractious of some dyes in liquids can enhance the molecular orientation by orders of magnitude．That opened a door to expand the applications ofthe liquid crystals． This thesis emphasis on how the dyes，which carl be photoisomerized，interact