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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:戴嘉宏
研究生(外文):Chin-hon Tai
論文名稱:有機機能性色素應用於光開關之機制研究
論文名稱(外文):Optical Switch Studies on Organic Functional Dyes
指導教授:胡 德
指導教授(外文):Andrew Teh Hu
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:化學工程學系
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:116
中文關鍵詞:光開關光能限制紫質太青
外文關鍵詞:optical switchoptical limitingporphryinphthalocyanine
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本文的研究重點是應用有機機能性色素的光能限制效應(OL)於光開關 (optical switch) 性質上的研究,實驗首先成功以微波法合成雙層青( LuPc2、DyPc2、TbPc2 )與紫質(H2TTBP、CuTTBP、CoTTBP、MgTTBP、ZnTTBP、AlClTTBP、InTTBP),經由Z-軸掃瞄技術實驗探討分子是否具有光能限制效應,發現分子在532nm下均表現出光能限制現象,將實驗結果輔以理論擬合,求得代表OL效率的激發態吸收截面積與基態吸收截面積的比值與高能級半生期兩個描述分子電子於激發態行為的重要參數,得到了雙層青與紫質的截面積比值約為2與2.1,而高能級半生期則在femtosecond範圍;接著再進一步研究色素應用於光開關的可能性。
本實驗成功架設具有532nm與632nm雷射光源的光路裝置,並第一次將雙層青和已知具有光能限制效應的單層青(H2Pc、CuPc、NiPc、PdPc、PtPc)以光路系統測試其光開關性質,得知由於青在532nm下具有光能限制效應與在632nm所具有的三重態吸收,青表現出光開關中的NOT gate 功能,但紫質因在632nm下不具有三重態吸收,不具有光開關功能。
此外,本實驗也成功合成了雙層不對稱的青分子Lu(t-b-Pc)Pc ,在經過光路測試與二次非線性量測系統的測量後,發現分子同時具有光開關性質與基態偶極距,其中代表二次非線性光學性質的μβ值甚至大於DANS 1.4倍,達到了5.69×10-33 esu。

內文目錄
摘要
第一章:緒論 1
第二章:文獻回顧 3
2-1 光開關簡介 3
2-2 光功率限制材料及其研究發展 7
2-3 非線性光學及光功能限制效應 13
2-4 太青與紫質簡介 17
第三章:研究原理 20
3-1 非線性吸收與非線性折射現象 20
3-2 Z-scan 技術 24
3-3 光開關原理 27
第四章:實驗藥品與儀器 29
4-1 實驗藥品 29
4-2 實驗儀器設備 31
4-3 ps﹣Z﹣scan儀器原理及使用介紹: 33
4-4 Optical switch 儀器裝置與操作說明 35
第五章:實驗方法 37
5-1 實驗流程 37
5-2 合成步驟 38
5-3 有機無機混成薄膜之合成 54
5-4 ps-Z-scan 實驗數據與擬合: 55
5-4-1 染料測試結果 55
第六章:實驗結果 64
6-1 青與紫質溶液之ps-Z-scan分析 64
6-2 染料/有機無機混成薄膜之ps-Z-scan分析 76
6-3 染料之光開關性質探討 82
第七章:結論 92
第八章:參考文獻 94
附錄 雙層不對稱青的二次非線性光學性質測量 98

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