对介质光学非线性性质的有效调控是一个具有广泛应用前景的重要课题,可调控性对于操纵光在介质中的传播动力学和非线性光学的应用都有着重要的意义。近年来,超分子材料得到了快速发展,推动了有机材料光学非线性的研究从分子水平到多组分的超分子水平的提升,为光学非线性的调控提供了巨大的发展空间。在本项目中我们结合超分子材料的发展,对多种超分子材料的光学非线性进行了研究,分析了结构变化、超分子中分子间相互作用对光学非线性的影响。通过在酸性介质中的质子化作用实现了非线性吸收在宽的光谱范围内的显著增强。在对提高材料光学非线性性能的研究中,发现两种具有良好光学非线性的材料通过共价链接的方式组合在一起将极大的提高该体系的非线性性能,这种方式可能是获得材料光学非线性提高的一条有效途径。利用这种共价直连方式已经将卟啉、富勒烯、聚噻吩与单壁碳纳米管、石墨烯等具有优异光学和电子性能的材料进行了组合,发现其在光限制效应上的显著提高。
英文主题词optical nonlinearity; supermolecular material; optical limiting