電場中染料引發交聯環氧樹脂之二階非線性光學性質

Abstract

研究利用具有非線姓光學活性發色團的偶氮染料有機分子4-amino-4' -nitroazobenzene(Disperse Orange 3, 簡稱DO3, hyperpolarizability .beta.=103x10esu[1])和環氧樹脂(DGEBA)形成熱 固性非線性光學高分子材料。在進行非線性光學(NLO)測試之前，先用 DSC 觀察硬化時放熱情況，發現150.324.degree.C時放熱峰開始生成，最 大在200.4.degree.C處，並測反應後的Tg為130.5.degree.C，材質耐熱性 以TGA測試，耐熱溫度約 250.degree.C。介電性質測試(DEA) 在Tg以下介 電常數e'為2.7368。以薄膜干涉法求得折射率nw(1064nm)為1.6782；n2 w(532nm)為1.9101。以UV- Visible光譜儀測得最大吸收波長.lambda.max 為476nm。充分預熱攪拌的預聚合物(prepolymer)溶液以高速旋轉塗佈機( Spin coater)製成薄膜，然後，再以電暈放電(Corona Discharge)極化( 電壓， V=3.2 KV；電流，I=0.8 uA)以達成非線性官能基的排列( Alignment)。採用Maker Fringe法，求得穩定的二階非線性光學係數 d33=202 pm/ V；d31=27 pm/V，即Xzzz=9.6x10esu，Xzxx=1.3x10esu。並 由理論計算估計NLO係數理論值d33=253 pm/V；d31=84 pm/V，及電光係 數(Electrooptic -Coefficient)的理論值，r33=30 pm/V。