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自从上世纪六十年代激光问世以来，非线性光学得到了很大的发展，它是一门介于基础和应用之间的崭新的学科。随着理论和实践研究的深入，在很多科学领域都得到了广泛的开发和应用。
经过长期的理论和实践研究，在对各种非线性光学现象的本质基本弄清楚以后，人们就逐步转向寻找或合成具有特定功能的非线性光学材料的研究。而理想的非线性光学材料要求具有较大的非线性光学极化率、较小的阈值功率以及非常快的响应速度。大量的研究表明有机化合物是一种很有前途的非线性光学材料，可以合成结构中含有较强π电子共轭体系的化合物，配体与中心原子间的电子转移，大大提高了非线性极化率。探索有机化合物的特征，研究其光学特性具有非常重要的意义，可以指导我们合成更有价值的有机化合物，并能为实际应用提供有益帮助。
本文的工作主要研究了新合成的两种具有分子对称性的芴类衍生物4-2-(7-(4-氨基苯乙烯基)-9，9-二(2-乙基已基)-9H-芴-2-)乙烯基)苯胺(BASF)和2,7-二(4-甲氧基苯乙烯基)-9,9-二(2-乙基已基)-9H-芴(BMOSF)的三阶、五阶非线性光学特性，并试图从结构方面更深入的了解其非线性光学特性的本质。主要从三个方面进行了研究：
第一，利用超短皮秒脉冲研究了其非线性吸收和上转换发光特性。发现它们都具有很强的三光子吸收频率上转换荧光发射特性，实验测出BASF和BMOSF的上转换荧光的波长范围分别是456-775nm和420-670nm，在510nm处的荧光强度与入射光强的三次方成正比。在0.002mol/L的浓度下就有明显的三光子吸收诱导的光限幅效应。通过对实验曲线的拟合得出非线性吸收系数分别为γ=4.34×10-20cm3/W2和γ=5.92×10-20cm3/W2，从而计算出三光子吸收截面分别为σ3=8.4×10-77cm6s2和σ3=1.14×10-76cm6s2。
第二、我们测得了两种样品在不同激发波长的稳态发射光谱，分析了其跃迁的过程，得出BASF样品的发光属于S2→S0和s1→S0竞争跃迁，跃迁几率与激发波长有关，而BMOSF跃迁很稳定，两种样品在发光的过程中都没有系间交叉ISC过程。测得了两种样品的各能级跃迁的寿命，得出BASF两种跃迁发射的荧光寿命分别为1.309ns和50.754ns，BMOSF的荧光寿命为0.903ns。同时也测得了BASF和BMOSF的荧光量子产率分别为0.27和0.56。
第三，我们利用连续光和可变的脉冲激光研究了样品的热致非线性光学特性，得到样品的热光系数和非线性折射率，表明非线性折射率与激光脉冲的宽度有关。另外研究了以热致自散焦为机理的光限幅特性，实验表明光限幅特性很好。