1、信息技術的發(fā)展不僅依賴于電子技術，也越來越依賴于光子技術。為了滿足日益增長的光子學信息技術發(fā)展的需要，開展新型光子學材料的開發(fā)及新應用的研究是十分必要的。細菌視紫紅質(zhì)(Bacteriorhodopsin，簡稱bR或BR)材料是自然界經(jīng)過長期進化形成的一種生物有機光色材料，具有大的非線性光學特性、高穩(wěn)定性、低價格等優(yōu)良特性。本論文主要從理論和實驗兩方面研究了bR膜中的非線性透射特性、自衍射特性、雙光互補抑制透射特性及其在全光信息處理中的應

2、用。 本論文第一章簡要地介紹了bR的性質(zhì)，其中主要介紹了bR分子的化學結(jié)構(gòu)、光循環(huán)及基本性質(zhì)等，并簡要總結(jié)了國內(nèi)外對bR材料的研究成果和趨勢。 第二章主要研究了bR膜的非線性透射特性及在高斯光束束腰位置測量中的應用。將bR的光循環(huán)簡化為兩態(tài)系統(tǒng)，并在此模型的基礎上推導出多束不同波長的光照射下bR膜的透射方程組。對單波長光照射bR膜時的透射特性進行了數(shù)值計算和實驗測量，驗證了單波長光照射下bR膜的非線性飽和透射特性，并首次

3、將其應用于高斯光束束腰位置的測量，實驗結(jié)果和理論計算值吻合的很好。 在第三章中，我們主要討論了bR膜的高階靜態(tài)自衍射特性和一階動態(tài)自衍射特性。實驗測量了連續(xù)He-Ne激光(632.8nm紅光)照射bR膜時的高階靜態(tài)自衍射特性，對以前的公式進行了修正，使得計算結(jié)果和實驗結(jié)果很好的吻合。實驗測量了三個代表性波長(632.8nm紅光、488m藍光、533nm綠光)的激光照射下bR膜的一階動態(tài)自衍射特性，并對這一現(xiàn)象給出了解釋。