全氟取代的钛酞菁衍生物的非线性光学和光限幅性能研究  

Studies on the Nonlinear Optical and Optical Limiting Properties of Perfluorinated Titanium(Ⅳ) Phthalocyanines

作　　者：高丽丽[1] 陈彧[1] 何楠[1] 刘莹[1] Wang Jun Blau W.J. 

机构地区：[1]华东理工大学化学与分子工程学院教育部结构可控先进功能材料及其制备重点实验室,上海200237 [2]爱尔兰圣三一学院物理系爱尔兰聚合材料研究中心,爱尔兰都柏林

出　　处：《光学学报》2010年第4期1122-1129,共8页Acta Optica Sinica

基　　金：国家自然科学基金(20676034,20876046);上海市曙光跟踪项目(08GG10)资助课题

摘　　要：制备和研究了全氟取代的钛酞菁F_(16)PcTiO及其轴向取代衍生物F_(16)PcTiO_2PhCHO的线性和非线性光学(含光限幅)性能。与F_(16)PcTiO相比,轴向取代的钛酞菁F_(16)PcTiO_2PhCHO的Q带最大峰红移了7 nm。Z-扫描实验表明,无论在甲苯溶液中还是在氯仿溶液中,F_(16)PcTiO都展现出比F_(16)PcTiO_2PhCHO更大的非线性吸收系数和低的饱和能量密度。F_(16)PcTiO_2PhCHO在氯仿溶液中的光限幅性能要明显优于其在甲苯溶液中的光限幅性能。与高度可溶的四叔丁基取代的钛酞菁(tBu_4 PcTiO和tBu_4 PcTiO_2 PhCHO)相比,十六氟取代的钛酞菁化合物具有较强的由酞菁环间范德华力驱动的分子间相互作用,这种相互作用导致材料在有机溶剂中的溶解度降低和非线性性能(含光限幅)性能下降。The nonlinear optical and optical limiting properties of the perfluorinated phthalocyaninatotitanium（Ⅳ） oxide（F_（16）PcTiO） and its derivative F_（16）PcTiO_2 PhCHO have been studied.Compared to F_（16）PcTiO,the peak maxima of the Q-band of F_（16）PcTiO_2PhCHO is shifted to the red byΔλ=7 nm.Z-scan experimental results show that F_（16）PcTiO exhibited much greater nonlinear absorption coefficient and lower saturable fluence for optical limiting when compared to F_（16）PcTiO_2PhCHO in solution.The latter displays much better optical limiting performance in chloroform than in toluene.In contrast to the highly soluble tetra（tert-butyl）-substituted titanium（Ⅳ） phthalocyanines,i.e., tBu_4PcTiO and tBu_4PcTiO_2PhCHO,the perfluorinated titanium（Ⅳ） phthalocyanines display stronger intermolecular interactions which are driven by enhanced Van der Waal＇s attractive forces between phthalocyanine rings,and reducs the effective nonlinear absorption and the solubility in common organic solvents as well.

关 键 词：非线性光学 全氟取代的钛酞菁 光限幅 Z-扫描 

分 类 号：O437[机械工程—光学工程]