掺半花菁二氧化硅薄膜二阶光学非线性与薄膜结构的动态变化关系

用溶胶-凝胶技术制备的掺入半花菁染料的二氧化硅薄膜在不加电场极化条件下,由半花菁分子的自取向导致光学二次谐波产生,定量测得厚度为50 nm薄膜的二阶非线性系数χ(2)为6.6 pmV。着重研究了薄膜稳定前的溶剂挥发过程中,膜结构的变化以及相应二阶光学非线性的变化。在成膜后的四个小时中,质子化半花菁逐步转化为单体和聚集体态,同时,光学二次谐波信号也不断增大。还观察到在这一过程中出现了单体和聚集态半花菁光谱吸收峰的蓝移现象,并对蓝移的可能机制作了解释。