三阶非线性碳纳米管/聚合物复合材料研究

碳纳米管已被证明具有优良的三阶非线性和超快响应，可望在超快信息传输、全光交换和光计算领域发挥重大作用。本课题拟开展超快全光开关的碳管/聚合物复合材料的研究，探索碳管结构、形状、组装对非线性的影响。拟采取碳管开口、切短、表面修饰、原位共聚、电场极化的技术路线。通过提高碳管掺杂量、开口碳管边缘效应对非线性的增强、和极化各向异性对宏观非线性的多重增强效应，以充分提高材料的非线性性能。通过缩短长度、表面修饰、原位共聚，以实现提高复合材料分散性、掺杂量、优化极化效率、降低光损耗的目的。结合非线性光学表征与电镜结构表征，着重研究各向异性结构对材料光学性能的影响，包括：1）宏观非线性值方向相关、局域场增大和增强峰与吸收峰分开三方面对宏观非线性的增强作用；2)光学损耗的各向异性效应；3)各项异性结构产生二阶非线性效应的可行性。在材料制备和性质研究的基础上，探索性地研究相关器件的开发、制备和应用。