Nonlinear optical chromophores with large hyperpolarizabilities and enhanced thermal stabilities

Moylan, Christopher R.; Twieg, Robert J.; Lee, Victor Y.; Swanson, Sally A.; Betterton, K.; Miller, Robert D.

doi:10.1021/ja00079a055

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“…Este aumento es especialmente significativo con el método SVWN para los compuestos DR1 y DMNPAA, que se atribuye a una sobreestimación de los métodos DFT cuando tenemos un sistema de tamaño grande con grupos donadores y aceptores de electrones [15]. En lo que respecta a la fiabilidad de los cálculos se puede decir que existe buena correlación entre los resultados obtenidos en este trabajo y los datos experimentales existentes en la bibliografía (β zzz 0 =42 10m/V para el DR1 [17] y β zzz 0 =28 10m/V para el DMNPAA [18]), sobre todo en el caso del método MP2/6-31G, cuyos errores se pueden atribuir a las aproximaciones realizadas al realizar el cálculo para una molécula aislada, sin interacción con el entorno. Las otras dos moléculas estudiadas, BM y TIO, tienen como componentes no despreciables β yzy 0 , β yyz 0 y β zyy 0 .…”

Section: Resultados Y Discusiónunclassified

Estudio de cromóforos orgánicos con propiedades ópticas no lineales

Acebal¹,

Blaya²,

L.³

2004

Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr.

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Second-order nonlinear optical properties of three dyes (methylene blue, thionine and coumarin 7) were evaluated using ab initio quantum mechanical methods and compared with those of a standard push-pull chromophores (disperse red 1, DMNPAA and PNA). The two level model was used to obtain the frequency dependency of the microscopic electrooptic effect, and the results show that the obtained values for the dyes are higher than the standard chromophores at wavelengths of the near infrared. Therefore, these dyes may be applied in photonic devices and photorefractive materials. Palabras clave: materiales fotorrefractivos, óptica no lineal, ab initio, colorantes.Study of organic chromophores with non linear optical properties.Mediante métodos de cálculo ab initio se han estudiado las propiedades ópticas no lineales de segundo orden de tres colorantes (azul de metileno, tionina y coumarina 7), y se han comparado con los obtenidos para tres cromóforos donador-aceptor (disperse red 1, DMNPAA y PNA). Posteriormente se ha utilizado el modelo de los dos niveles para estimar la dependencia con la frecuencia del efecto electroóptico microscópico. Los resultados muestran que los colorantes estudiados tienen valores de esta propiedad del mismo orden o superiores que los cromóforos clásicos en longitudes de onda del infrarrojo cercano, por lo tanto puede estudiarse su aplicación en dispositivos fotónicos y materiales fotorrefractivos. Keywords: fotorefractive materials, non linear optics, ab initio, dyes. IntroduccIónEl desarrollo de nuevos materiales con propiedades ópticas no lineales (NLO) ha sido uno de los principales objetivos de la investigación durante las últimas décadas, debido a sus importantes aplicaciones en fotónica [1] o en el almacenamiento óptico de información [2,3]. Dentro de este tipo de materiales, en los últimos años ha surgido un gran interés en los compuestos orgánicos, puesto que poseen ventajas frente a los cristales inorgánicos, como son su bajo coste, facilidad de procesado y alto número de combinaciones, que los hacen muy atractivos para la industria.Generalmente los materiales orgánicos están compuestos por una matriz polimérica en la que se distribuyen los cromóforos que aportan las propiedades ópticas no lineales, encontrándose en ocasiones estas moléculas directamente enlazadas al polímero [4]. Las propiedades ópticas macroscópicas del material son, por tanto, función de las correspondientes microscópicas de los cromóforos empleados [5], por lo que una de las principales formas de optimización del material consiste en la búsqueda de moléculas con altos valores de sus propiedades microscópicas [6,7]. En este sentido se han desarrollado numerosos trabajos, siendo la principal estrategia el empleo de los compuestos denominados push-pull, que están formados por una cadena de dobles enlaces conjugados con un grupo donador de electrones en un extremo y un grupo aceptor en el otro. A este grupo pertenecen compuestos como la p-nitroanilina (PNA), el 2- [etil[4-[(4-nitrofenil)azo]fenil]amino ]etanol (DR1...

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Section: Resultados Y Discusiónunclassified

Estudio de cromóforos orgánicos con propiedades ópticas no lineales

Acebal¹,

Blaya²,

L.³

2004

Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr.

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“…The main characteristics are reported in Table 1 [12,[24][25][26][27][28][29]. A comparison between electrostatic units (esu) and International System units (SI), is given in [30].…”

Section: Electro-optic Properties Of a Single Moleculementioning

confidence: 99%

Fluorinated and Non-Fluorinated Electro-Optic Copolymers: Determination of the Time and Temperature Stability of the Induced Electro-Optic Coefficient

Belardini

2012

Applied Sciences

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Abstract:Organic fluorinated materials demonstrate their excellent electro-optic properties and versatility for technological applications. The partial substitution of hydrogen with fluorine in carbon-halides bounds allows the reduction of absorption losses at the telecommunication wavelengths. In these interesting compounds, the electro-optic coefficient was typically induced by a poling procedure. The magnitude and the time stability of the coefficient is an important issue to be investigated in order to compare copolymer species. Here, a review of different measurement techniques (such as nonlinear ellipsometry, second harmonic generation, temperature scanning and isothermal relaxation) was shown and applied to a variety of fluorinated and non-fluorinated electro-optic compounds.

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“…The investigation of chemical properties leading to large second ͑SHG͒ and third order ͑TPEF͒ nonlinear optical properties is currently an active area of research. [22][23][24][25][26][27][28][29][30] While specifics vary between classes of molecules, some generalizations are becoming apparent. Typically, dyes that have extended conjugated networks have excellent second and third order characteristics.…”

Section: Physical Backgroundmentioning

confidence: 99%

Second-harmonic imaging microscopy of living cells

Campagnola

Clark

Mohler³

et al. 2001

J. Biomed. Opt.

224

163

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Abstract. Second harmonic generation (SHG) has been developed in our laboratories as a high-resolution nonlinear optical imaging microscopy for cellular membranes and intact tissues. SHG shares many of the advantageous features for microscopy of another more established nonlinear optical technique: two-photon excited fluorescence (TPEF). Both are capable of optical sectioning to produce threedimensional images of thick specimens and both result in less photodamage to living tissue than confocal microscopy. SHG is complementary to TPEF in that it uses a different contrast mechanism and is most easily detected in the transmitted light optical path. It can be used to image membrane probes with high membrane specificity and displays extraordinary sensitivity in reporting membrane potential; it also has the ability to image highly ordered structural proteins without any exogenous labels.

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Nonlinear optical chromophores with large hyperpolarizabilities and enhanced thermal stabilities

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Estudio de cromóforos orgánicos con propiedades ópticas no lineales

Estudio de cromóforos orgánicos con propiedades ópticas no lineales

Fluorinated and Non-Fluorinated Electro-Optic Copolymers: Determination of the Time and Temperature Stability of the Induced Electro-Optic Coefficient

Second-harmonic imaging microscopy of living cells

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