Научные и прикладные результаты лаборатории 01Дисперсия квадратичной нелинейности поляризованных пленок хромофорсодержащих полиимидов в области резонансного поглощенияПолучены рекордные значения нелинейно-оптического коэффициента d33 = 25÷50 пм/В в спектральном диапазоне от 800 до 1500 нм для ряда новых термически стабильных хромофорсодержащих полиимидов в виде тонких пленок. Установлено, что максимум значения сдвинут в длинноволновую область спектра относительно пика поглощения хромофора, что следует учитывать при создании электрооптических модуляторов на основе хромофор-содержащих полимеров. Хромофорсодержащие полимеры привлекают пристальное внимание исследователей как перспективные материалы для применения в оптико-электронных и фотонных устройствах, таких как оптические переключатели, модуляторы света, оптические элементы логики и памяти, и т.д. Пленки хромофорсодержащих полимеров, поляризованных во внешнем электрическом поле, имеют макроскопическую квадратичную нелинейность, на один-два порядка выше, чем у кристаллических структур, а также пикосекундный оптический отклик и полуволновое напряжение ~1 В. Для практических приложений важным является то, что молекулярная структура хромофора и полимера могут направленно варьироваться с целью увеличения нелинейного отклика и термической стабильности образцов. Электрооптический отклик таких систем (эффект Поккельса), также как и нелинейно-оптический отклик (генерация второй гармоники), имеют общую природу, которая определяется молекулярной гиперполяризуемостью. Как следствие, одним из наиболее простых и удобных методов измерения нелинейного квадратичного отклика на заданной длине волны является метод Мейкеровских биений, позволяющий производить количественную оценку относительно среды с известной нелинейностью (рис. 1).
В ходе работы были синтезированы и исследованы новые хромофор-полиимидные композиты с ковалентно присоединенными органическими красителями дисперсного красного 1 (DR1) и дисперсного красного 13 (DR13). Сравнительное исследование эффективности генерации второй гармоники в серии новых хромофорсодержащих полиимидов и кристаллическом кварце позволило определить дисперсию квадратичного нелинейный коэффициента d33 полученных образцов в диапазоне 800-1500 нм.
Работа выполнена совместно с Институтом высокомолекулярных соединений РАН (г. Санкт-Петербург). Публикации
|