新型偶氮有机共轭化合物的合成与高效三阶非线性光学特性研究

本研究论文聚焦于"新的偶氮类有机共轭化合物的合成及三阶非线性光学性能"这一主题。作者们成功地设计并合成了6种新型的偶氮类有机共轭化合物，这些化合物的合成过程通过傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）进行表征，进一步利用1H核磁共振（1H NMR）技术确认了它们的分子结构。元素分析也作为结构验证的重要手段被应用。 研究的核心是利用飞秒激光技术，通过简并四波混频（DFWM）方法探究这些化合物在非共振状态下展现出的三阶非线性光学（NLO）特性。实验结果显示，这些新化合物的三阶非线性光学极化率χ(3)范围在(3.31-3.96)×10^-13 esu，非线性折射率n2则在(6.08-7.27)×10^-12 esu，分子二阶超极化率γ为(3.44-4.11)×10^-31 esu，响应时间τ在102-111 fs之间，显示出显著的非线性光学效应。 作者们深入探讨了化合物分子结构对其非线性光学性能的影响因素，如引入低离域能的芳杂环可以降低分子的能量需求，增长共轭链有助于增强分子的共轭性，形成吸供构型能优化电荷分布，增大取代基的供电子能力，以及提高共轭体系的共平面程度等。这些结构特征的优化有助于提升化合物的三阶非线性光学性能，对于开发新型高性能的非线性光学材料具有重要的理论和实际价值。 这篇研究提供了关于如何通过精细调控分子结构来优化偶氮类有机共轭化合物的非线性光学性质的关键信息，对于理解这类化合物在光通信、光开关、激光器和其他光子学应用中的潜在作用具有重要意义。同时，也为后续的研究者提供了一个基础，鼓励他们在合成设计和性能预测方面进行更深入的探索。