130 甘肃科技 第22卷 度] 机杂化非线性光学材料也兼且无机和右机材料的代 通过设计和合成具有一定结构特征的新型配 点，通过进行合理的分子设计，亦有可能成为未来光 体，将有利于配合物研究的进 一步发展2 秦金贵 电领域的极有应用和市场前景的材料。我们相信 等总结出如下规律：如果希望探索在可见光区完 在不久的将来就会有大量新型的性能优良的非线 全诱明的二阶非线性光学材料，可以设计成四面体 性光学材料被开发和研制出来.并进一步推动光电 四方锥或八面体分子：如果希望探索新的发色团或 信息技术和材料科学技术的发展 三阶非线性光学材料（此类材料不要求可见光区完 参考文献 全透明)，则应该设计出平面四方形的金属有机化合 I11 Kanis D R.Ratner MA.Marks TJ.Design and com 物。 struction of molecular assemblies with large second- 2.3无机有机杂化材料 order optical onlinearities.Quantum chemical aspects J1 hem Rev1g0494·195.242 无机/有机杂化非线性光学材料综合了无机衫 料和有机材料的优点，通过成盐等方法或溶胶/凝胶 I2 吴克琛，分子非线性光学材料的研究进展)1，光电子 书术上与倍息2000133).14.17 技术将有机功能分子或聚合物掺入无机网络中，在 .Adant G.Tackx P Third-order ponlin 无机/有机分子之间形成化学键的一类新材料 小hang X M等4]利用成盐法得到了大的新额 cts Cheae Re 1994,94 电荷转移盐单晶，[4·DMSP]NH:Mez 243.278 [HSiFeMo]3H0(4-[DMSP]" =4对 [4] Long N J (二甲氨基)苯乙烯吡啶甲基阳离子盐）)，其二阶非线 optics the search for n Angew Chen 性效应为DP的12倍 t Ed Engl 1995 34:2 通过溶胶/凝胶技术制备的主要优点在于能在 [5] 薛冬峰，周誓红，张思远，无机非线性光学材料的研究 低于有机生色团的分解温度下，将无机玻璃与有机 进展[0]，化学研究，1998,9(2)：1·8。 61 洪海平，王业斌林绮等，无机非线性光学材料的探索 生色团进行键合，制备有机无机杂化材料。通过无 J1.化学通报.1994.(10)：18.20。 机玻璃的刚性无定型二维结构和优良的高温稳定性 17]Chen C.Lin GZ.Recent advances in nonlinear optical 来抑制生色团的取向松弛，提高材料的热稳定性 and electro-optical materials[Ann Rev Mater 另外还具有良好的成膜性，是一类具有良好应用前 8ci108616.203.243 景的材料s1。纳米掺杂微品半导体玻璃是应用 张雷龙英才沸石分子筛基功能光学材料的研究进 最为广泛的三阶非线性光学材料 1上海化工，2000.(13)26.29 杨学先赵修建陈文梅等，二阶非线性光学氧化物玻 3总结与展望 璃的研究进展，材料导报，2000,14(10)47.50 在光电子技术飞速发展的今天，对光电材料的 10] 锟锌系统玻璃的 功能要求和需求日益增多 有人预测到2010年世 学性能1，功能材料，2004,35(6)：74 界光子信息产业的产值将达5万亿美元。非线性光 [11] 祁楠，陈兴，程侣柏，有机非线性光学材料的进展 学材料作为一类具有光电功能的材料，已在许多领 1,m1化,1994,11(1)2028 域内得到应用，但大多为无机材料 。如光通信系织 [12] 黄敏，高建荣，李民，有机低分子三阶非线性光学材 需要的光纤材料和光的发射、控制、接收、显示、放 料的研究与发展J1.化工时刊.20011)：9.15. 大、振荡、倍频、调制、申光与光申转换都要求相应的 [13] 赵雄燕，周其序，何元康等，共轭型聚合物三阶非线 电光和光学材料，其中铌酸锂和组酸锂等氧化物单 性光学材料的研究进展U】.高分子通报，1998，(2) 品的非线性光学材料己经并将具有更加广阔的市场 17.26 前景。另外，一些有机高聚物非线性光学材料由于 [4]杜仕国，非线性光学聚合物材料D门，高分子材料科学 上与十程1G08144).131.135 其响应快速和具有较大的二阶、三阶非线性极化系 数而倍受关注，另外其分子可变性强、具有良好的机 5] 张志刚吴洪才高潮非线性光学有机聚合物材起 研究讲据山1化工新型材料20033112)6。 械性能和高的光损伤國值，且有高容量、高速度、高 [16] 路郁印 ,郭晓霞等，聚酰亚胺基二阶非线性光学 密度和高频宽等潜力因此也是很有希塑得到实际 材料D,功能材料，2000,31(05.8。 应用的 一类材料。还有金属有机配合物、有机 [17] Frazier CC,Harvey M A (下转第126页) 1994-2009 China Ac Publishing House All rights reserved. hitp://www.cnki.ne 度[20 ] 。 通过设计和合成具有一定结构特征的新型配 体 ,将有利于配合物研究的进一步发展[ 21 ] 。秦金贵 等[22 ]总结出如下规律 :如果希望探索在可见光区完 全透明的二阶非线性光学材料 ,可以设计成四面体、 四方锥或八面体分子 ;如果希望探索新的发色团或 三阶非线性光学材料 (此类材料不要求可见光区完 全透明) ,则应该设计出平面四方形的金属有机化合 物。 2. 3 无机/ 有机杂化材料 无机/ 有机杂化非线性光学材料综合了无机材 料和有机材料的优点 ,通过成盐等方法或溶胶/ 凝胶 技术将有机功能分子或聚合物掺入无机网络中 ,在 无机/ 有机分子之间形成化学键的一类新材料[ 23 ] 。 Zhang X M 等[24 ] 利用成盐法得到了大的新颖 电 荷 转 移 盐 单 晶 , [ 4 - DMSP ]4 [ N H2 Me2 ]2 [ HSiFeMo11 040 ] ·3 H2 0 (4 - [DMSP] + = 4 - 对 - (二甲氨基) 苯乙烯吡啶甲基阳离子盐) ,其二阶非线 性效应为 KDP 的 1. 2 倍。 通过溶胶/ 凝胶技术制备的主要优点在于能在 低于有机生色团的分解温度下 ,将无机玻璃与有机 生色团进行键合 ,制备有机/ 无机杂化材料。通过无 机玻璃的刚性无定型二维结构和优良的高温稳定性 来抑制生色团的取向松弛 ,提高材料的热稳定性。 另外还具有良好的成膜性 ,是一类具有良好应用前 景的材料[25 ,26 ] 。纳米掺杂微晶半导体玻璃是应用 最为广泛的三阶非线性光学材料。 3 总结与展望 在光电子技术飞速发展的今天 ,对光电材料的 功能要求和需求日益增多。有人预测到 2010 年世 界光子信息产业的产值将达 5 万亿美元。非线性光 学材料作为一类具有光电功能的材料 ,已在许多领 域内得到应用 ,但大多为无机材料。如光通信系统 需要的光纤材料和光的发射、控制、接收、显示、放 大、振荡、倍频、调制、电光与光电转换都要求相应的 电光和光学材料 ,其中铌酸锂和钽酸锂等氧化物单 晶的非线性光学材料已经并将具有更加广阔的市场 前景。另外 ,一些有机高聚物非线性光学材料由于 其响应快速和具有较大的二阶、三阶非线性极化系 数而倍受关注 ,另外其分子可变性强、具有良好的机 械性能和高的光损伤阈值 ,具有高容量、高速度、高 密度和高频宽等潜力 ,因此也是很有希望得到实际 应用的一类材料。还有金属有机配合物、有机 - 无 机杂化非线性光学材料也兼具无机和有机材料的优 点 ,通过进行合理的分子设计 ,亦有可能成为未来光 电领域的极有应用和市场前景的材料。我们相信 , 在不久的将来 ,就会有大量新型的性能优良的非线 性光学材料被开发和研制出来 ,并进一步推动光电 信息技术和材料科学技术的发展。 参考文献 : [ 1 ] Kanis D R , Ratner M A , Marks T J , Design and con2 struction of molecular assemblies with large second - order optical nonlinearities , Quantum chemical aspects [J ] , Chem Rev , 1994 , 94 : 195 - 242. [2 ] 吴克琛 ,分子非线性光学材料的研究进展[J ] ,光电子 技术与信息 ,2000 ,13 (3) :14 - 17。 [3 ] Bredas J L , Adant G, Tackx P , Third - order nonlin2 ear optical response in organic materials: theoretical and experimental aspects[J ] , Chem Rev , 1994 , 94 : 243 - 278. [ 4 ] Long N J , Organometallic compounds for nonlinear optics - the search for enlightment[J ] , Angew Chem Int Ed Engl , 1995 , 34 : 21 - 38. [5 ] 薛冬峰 ,周誓红 ,张思远 ,无机非线性光学材料的研究 进展[J ] ,化学研究 ,1998 , 9 (2) :1 - 8。 [6 ] 洪海平 ,王业斌 ,林绮等 ,无机非线性光学材料的探索 [J ] ,化学通报 ,1994 ,(10) :18 - 20。 [ 7 ] Chen C , Lin G Z , Recent advances in nonlinear optical and electro - optical materials [J ] , Ann Rev Mater Sci , 1986 , 16 : 203 - 243. [8 ] 张雷 ,龙英才 ,沸石分子筛基功能光学材料的研究进展 [J ] ,上海化工 ,2000 ,(13) :26 - 29。 [9 ] 杨尊先 ,赵修建 ,陈文梅等 ,二阶非线性光学氧化物玻 璃的研究进展[J ] ,材料导报 ,2000 ,14 (10) :47 - 50。 [10 ] 林健 ,黄文旱 ,孙真荣等 ,稀土掺杂碲铌锌系统玻璃的 非线性光学性能 [J ] ,功能材料 ,2004 ,35 (6) : 745 - 746。 [11 ] 祁楠 ,陈兴 ,程侣柏 ,有机非线性光学材料的进展 [J ] ,精细化工 ,1994 ,11 (1) :20 - 28。 [12 ] 黄敏 ,高建荣 ,李民 ,有机低分子三阶非线性光学材 料的研究与发展[J ] ,化工时刊 ,2001 (1) :9 - 15。 [13 ] 赵雄燕 ,周其庠 ,何元康等 ,共轭型聚合物三阶非线 性光学材料的研究进展[J ] ,高分子通报 ,1998 , (2) : 17 - 26。 [14 ] 杜仕国 ,非线性光学聚合物材料[J ] ,高分子材料科学 与工程 ,1998 ,14 (4) :131 - 135。 [15 ] 张志刚 ,吴洪才 ,高潮 ,非线性光学有机聚合物材料 研究进展[J ] ,化工新型材料 ,2003 ,31 (12) :6 - 9。 [16 ] 隋郁 ,印杰 ,郭晓霞等 ,聚酰亚胺基二阶非线性光学 材料[J ] ,功能材料 ,2000 ,31 (1) :5 - 8。 [17 ] Frazier C C , Harvey M A , (下转第 126 页) 130 甘 肃 科 技 第 22 卷