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*的有機(jī)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)新型非線性材料
精心制作的有機(jī)分子具有很強(qiáng)的光學(xué)非線性，從而實(shí)現(xiàn)了一種新型有機(jī)非線性光學(xué)材料,，并且該材料有望在高速調(diào)制及三維微加工等領(lǐng)域找到用武之地。
人們對(duì)有機(jī)非線性材料的研究可以追溯到幾十年前,，但直到近才取得實(shí)用性成果,。Lumera公司已經(jīng)開發(fā)出一系列基于有機(jī)非線性材料的高速電光調(diào)制器，其數(shù)據(jù)速率可達(dá)100Gbit/s,。具有很強(qiáng)雙光子吸收的有機(jī)化合物已被用于演示一種新型超高精度三維微加工技術(shù),。美國國防部高等研究計(jì)劃局（DARPA）以及國家科學(xué)基金會(huì)目前正在為這些雄心勃勃的開發(fā)項(xiàng)目提供資助。
有機(jī)材料的承諾與風(fēng)險(xiǎn)
對(duì)于任何使用塑料元件的建議,，大多數(shù)人的反應(yīng)是要小心謹(jǐn)慎,。塑料光學(xué)元件存在若干性能上的不足，包括耐用性較差、變色,、吸收大以及內(nèi)部不均勻等,，這些問題至今仍未解決。舉一個(gè)發(fā)生在我身上的例子,。去年我用的一副眼鏡的性能變差,，幾乎無法使用，因?yàn)楦哒凵渎实乃芰乡R片變黃且鍍層脫落,。眼鏡商承認(rèn),，這些塑料鏡片的使用壽命并不長。
新一代有機(jī)非線性材料采用一種不同的設(shè)計(jì)方法來提供優(yōu)異的性能,。有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)變化無窮,，化學(xué)家們已經(jīng)知道如何產(chǎn)生具有*非線性光學(xué)性質(zhì)的新型分子。光敏分子被稱為發(fā)色團(tuán),，通常它們體型較大,、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并
且通過專家的特定設(shè)計(jì)以提供所需的非線性性質(zhì),。美國Case Western Reserve大學(xué)的Kenneth Singer指出：非線性效應(yīng)源自對(duì)于較大發(fā)色團(tuán)分子中若干原子共用的共軛電子性質(zhì)的操控,。發(fā)色團(tuán)自身可以形成玻璃狀材料，還可以作為邊鏈添加到其他聚合物形成的化合物中,，或者是溶解到聚合物之中,。Singer說：“這對(duì)于化學(xué)家而言是名副其實(shí)的游樂場。我們將只專注于光學(xué)方面,，而把那些細(xì)節(jié)留給化學(xué)家,。”
該項(xiàng)研發(fā)的一期目標(biāo)是獲得所需的高非線性，但研發(fā)人員面臨折中選擇,。非線性光學(xué)材料必須能夠承受大的光強(qiáng),，并且在正常工作溫度下使用。通常有機(jī)光學(xué)材料的光散射損耗要比無機(jī)晶體大,，但由于非線性較大,，因此可以選用更小的裝置以補(bǔ)償這種損耗。