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精心制作的有机分子具有很强的光学非线性，从而实现了一种新型有机非线性光学材料，并且该材料有望在高速调制及三维微加工等领域找到用武之地。 

人们对有机非线性材料的研究可以追溯到几十年前，但直到近才取得实用性成果。Lumera公司已经开发出一系列基于有机非线性材料的高速电光调制器，其数据速率可达100Gbit/s。具有很强双光子吸收的有机化合物已被用于演示一种新型超高精度三维微加工技术。美国高等研究计划局（DARPA）以及科学基金会目前正在为这些雄心勃勃的开发项目提供资助。 

有机材料的承诺与风险 

对于任何使用塑料元件的建议，大多数人的反应是要小心谨慎。塑料光学元件存在若干性能上的不足，包括耐用性较差、变色、吸收大以及内部不均匀等，这些问题至今仍未解决。举一个发生在我身上的例子。去年我用的一副眼镜的性能变差，几乎无法使用，因为高折射率的塑料镜片变黄且镀层脱落。眼镜商承认，这些塑料镜片的使用寿命并不长。 

新一代有机非线性材料采用一种不同的设计方法来提供优异的性能。有机化合物的结构变化无穷，化学家们已经知道如何产生具有非线性光学性质的新型分子。光敏分子被称为发色团，通常它们体型较大、结构复杂，并 

且通过专家的特定设计以提供所需的非线性性质。美国Case Western Reserve大学的Kenneth Singer指出：非线性效应源自对于较大发色团分子中若干原子共用的共轭电子性质的操控。发色团自身可以形成玻璃状材料，还可以作为边链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说：“这对于化学家而言是名副其实的游乐场。我们将只专注于光学方面，而把那些细节留给化学家。” 

该项研发的一期目标是获得所需的高非线性，但研发人员面临折中选择。非线性光学材料必须能够承受大的光强，并且在正常工作温度下使用。通常有机光学材料的光散射损耗要比无机晶体大，但由于非线性较大，因此可以选用更小的装置以补偿这种损耗。