高分子鏈極化中高聚物非線性光學材料的相關介紹

　　高聚物非線性光學材料不僅具有非線性光學系數大，響應速度快，直流介電常數低等優點，而且由于分子鏈以共價鍵連接，機械強度高，化學穩定性好，加工性能優良，結構可變性強，可制成如膜、片、纖維等各種形式。在光調制器件，光計算用的神經網絡，空間光調制器，光開關器件以及全光串行處理元件等許多方面具有廣闊的應用前景。

　　在合成高聚物非線性光學材料時，雖然高分子本身具有非中心對稱單元，但其偶極矩的取向無規律，其非線性光學性能較弱。因此可通過外加電場，使分子的取向定向排列，從而增強其非線性光學性能。高分子鏈的極化取向要在玻璃化轉變溫度以上才能發生，而取向凍結要在玻璃化轉變溫度以下，這樣要求高分子材料具有較高的玻璃化轉變溫度。聚合物還應是透明的材料，使光損失盡量小。按照聚合物結構可大致分為主客體型聚合物、側鏈及主鏈型聚合物、交聯型聚合物、共軛型聚合物非線性光學材料等。 

　　將具有高非線性光學系數的客體有機共軛分子和主體聚合物進行混合，形成主客體系的非線性光學材料，又稱摻雜型非線性材料。此類聚合物具有較好的非線性光學特性，容易制備和純化，但往往主客體相容性較差，摻雜量難以增加。另外低分子摻雜物的加入還會降低材料的玻璃化溫度，影響其取向穩定性。 

　　將生色團分子通過共價鍵或離子鍵鍵合到聚合物主鏈或側鏈上。此類聚合物較摻雜型材料中發色團含量增多，增加了取向穩定性，具有較高的非線性。但是場誘導的非中心對稱排列的高分子易發生松弛，使性能變差。 

　　將發色團分子交聯在聚合物網絡中，在交聯反應發生之前或在交聯過程中把發色團取向極化，生色團取向穩定性得到明顯改善，從而獲得較好的光學性能。