偶氮染料掺杂PVA的全光开关特性研究

光开关是光通信、光计算机、光信息处理等领域的重要光学元件。利用半导体激光(473nm)作为泵浦光,He-Ne激光(632.8nm)作为探测光,实验研究了偶氮染料掺杂PVA薄膜材料光致双折射效应信号的生长、擦除、衰减特性,分析了泵浦光偏振方向与探测光偏振方向夹角、泵浦光功率对光致双折射效应和全光开关特性的影响,探讨了该材料在光开关方面的应用前景。     

偶氮类有机材料光致双折射的测量

研究了2种偶氮聚合物薄膜的光致双折射效应,并探讨了泵浦光偏振态和光强对光致双折射的影响.采用远离共振区的He-Ne光(633nm)作为探测光,用Ar+激光(488nm)作为泵浦光,通过测量相关参量得到了样品的光致双折射值.实验结果表明:改变泵浦光的偏振态可以控制光致双折射值和探测光的透过信号强度,在0°～45°范围内,泵浦光光强存在最佳值,此时偶氮薄膜实验样品具有最大的双折射值.     

新型掺偶氮苯聚合物的取向增强及全息存储

研究一种新型的并列式的高密度存储材料ADPA-PVK-PBA-TNF聚合物薄膜.在非吸收区用光抽运测试法研究了薄膜光致双折射,获得光致双折射变化值Δn=1.3×10^-3,分析了该聚合物薄膜光致取向增强的物理和化学机理.探讨了抽运光对光致双折射的增强和抑制效应.在此基础上初步实现了多重角度复用信息存储、获得了较为清晰的全息存储图像.并讨论了图象存储的增强/抑制效应,利用这种效应可对存储图像处理或删除. 关键词： 掺杂偶氮苯聚合物薄膜 光致双折射 光全息存储 光致取向增强     

不同生色团对聚合物薄膜全光开关效应的影响

在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中掺人不同的偶氮染料并制成薄膜样品,以调制的线偏振Ar^ 激光(514nrn,CW)作为控制光,He-Ne激光(632．8nm,CW)为信号光,研究了样品的光致双折射效应及全光开关效应。通过对样品的响应特性和全光开关效应进行比较,发现电子推拉势较强的生色团分子在控制光作用下,可以产生较大的光致双折射效应,但光响应速度较慢,其光致双折射效应以光致异构取向为主要机制;而对于具有较弱电子推拉势的生色团分子,其光致双折射效应则主要来自光致异构烧孔机制,虽然其光致双折射效应小,但光响应速度快。     

甲基橙掺杂聚乙烯醇薄膜光致双折射的特性研究

介绍了在近代物理实验中开设偶氮染料甲基橙掺杂PVA薄膜的光致双折射特性实验.实验结果表明样品的光致双折射反应程度和激发光功率成正比例关系;在激发光功率一定的情况下,当激发光偏振方向与探测光偏振方向夹角为45°时样品的光致双折射反应程度达到最大.     

偶氮苯侧链聚合物液晶薄膜的光致双折射和永久光学性存储研究

研究了一种含偶氮基侧链聚合物液晶薄膜,该液晶薄膜表现出显着的光致双折射(Δn～1.1×10^-2).当关闭写光作用后,光致双折射的大小没有任何衰减,表现出永久光存储特性.光致双折射的擦除可通过将样品加热到接近其清亮点温度,或用一束圆偏振光照射来实现.分析了偶氮侧链聚合物永久性光学存储的物理机制.     

一种新的双偶氮染料掺杂聚合物薄膜的光致双折射及偏振全息的研究

作为一种有可能作为永久信息存储的材料,合成出一种新的双偶氮材料(BA1)。当样品被波长为532nm的光激发时,几乎大部分BA1分子从反-反态转化到顺-顺态,产生了光致双折射。因此,研究了BA1分子掺杂的PMMA薄膜的光致双折射和透过信号与入射光强度的关系。实验结果表明:透过信号强度随着泵浦光的增强而增强。通过偏振态互相平行(SS)和垂直(SP)的两束偏振光用来研究偏振全息存储,结果表明SP光栅形成的衍射信号要比SS光栅的衍射信号强很多。     

不同基体刚性偶氮化合物光致光学各向异性及其唯象模拟

在不同刚性的聚合物基体聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚乙烯咔唑（PVK）和聚苯乙烯（PS）薄膜基体中掺入相同质量分数（均为0．003）的分散红13（DRl3）偶氮染料。以线偏振连续Ar^＋激光（514nm）作为控制光,连续He-Ne激光（632．8nm）作为信号光考察了具有相同厚度的三种样品在相同控制光功率（15mW）下的光致双折射效应。实验发现刚性较大的聚乙烯咔唑基体样品的双折射效应最小,刚性最小的聚苯乙烯基体样品的双折射效应最大。在偶氮生色团光致异构的四能级模型基础上,建立一新的唯象的模型。在模型中引入描述聚合物基体刚性的参量s,通过数值计算描述了不同基体刚性参量s对偶氮生色团光致异构取向的影响。计算结果表明,基体的刚性越大,样品的光致双折射效应越小,定性地解释了实验现象。     

偶氮液晶聚合物中的非线性光致双折射

介绍了在偶氮液晶聚合物薄膜P-CN中发现的非线性光致双折射现象,给出了非线性光致双折射实验的具体结果.采用Z扫描技术验证了光致双折射的非线性过程本质,测量了P-CN介质薄膜的非线性吸收系数.讨论了光致双折射涉及的异构化微观机理,并在此基础上提出了非线性光光异构化实现光致双折射的方法 关键词： 液晶聚合物 光致双折射 光致异构化     

不同类型偶氮材料光致双折射的温度特性研究

在不同温度下,分别测量了掺杂偶氮材料、偶氮聚合物和偶氮液晶聚合物的光致双折射行为,并利用双e指数模型对光致双折射的动力学过程进行了拟合.实验结果表明,偶氮材料的光致双折射源于偶氮分子的光致异构和光致分子取向,光致双折射大小随温度的升高表现出先增大后减小的趋势.在抽运光的作用下,含偶氮材料的光致双折射包含一个由偶氮分子取向引起的快过程和一个由偶氮分子带动大分子取向引起的慢过程.关闭抽运光后,掺杂偶氮材料和偶氮聚合物表现为可逆的弛豫,而偶氮液晶聚合物则展现出长久光存储特性.     

Nonlinear refraction and photoinduced birefringence in chlorophosphonazo I doped polymer thin films

The nonlinear refraction and photoinduced birefringence of chlorophosphonazo I (CPA I ) doped PVA thin films were investigated. The single-beam Z-scan measurement showed that CPA I doped PVA thin film possessed a large value of nonlinear refractive index (n₂=1.82×10⁻¹² cm²/W) under a pulse 532 nm excitation, and the mechanism accounting for the process of nonlinear refraction was discussed in term of resonant electronic effect. Moreover, fast and stable molecular reorientation was observed when investigating the photoinduced birefringence of CPA I doped PVA thin film with a CW 532 nm laser as pump light and a CW 650 nm laser as probe light.     

偶氮苯衍生物的全息光存储和双折射特性研究

对6-（4-（（4-（十八烷氧基-）苯基）二氮烯基）苯氧基）-1-己醇（E-1-ol）的光致变色、双折射和全息光存储特性进行了研究.以488 nm的氩离子（Ar+）激光为抽运光,632.8 nm 的氦氖（He-Ne）激光为探测光,研究了透射信号强度随时间的变化关系;在10 mW~160 mW的范围内,研究了透射信号强度的最大值随抽运光功率的变化;经计算,在各抽运光功率下,获得的光致双折射值（δn）达10－2量级,最大激光功率下,获得的δn为2.8×10－2.对透射信号强度随时间的变化曲线进行了理论拟合,得出曲线的上升和下降符合双指数增长和衰减,时间响应常量分别是：上升阶段：t1=4.8 s,t2=85.8 s;下降阶段：t1=1.9 s,t2=27.6 s.用等强度s偏振的两束Ar+激光为写入光, He-Ne光为读出光,研究了衍射信号强度随时间的变化及写入光功率改变时,衍射信号强度最大值与写入光功率的变化关系;对衍射信号强度随时间变化的动力学过程进行了理论拟合,得出光栅生长和衰减也有快和慢两个过程,光栅生长时间响应常量为：t1=3.9 s,t2=33.9 s,光栅衰减时间响应常量为 t1=1.8 s,t2=60.1 s.     

MO／PVA薄膜材料在Ar^＋激光488.0nm线预辐照下的红光多重全息存贮

报道了甲基橙偶氮染料掺杂的聚乙烯醇薄膜材料在Ａｒ＾＋激光４８８．０ｎｍ线辐照下，用正交线偏振的６３２．８ｎｍ光作为写入光，通过旋转样品，在同一光斑内形成多个取向不同的相位光栅，实现了多重全息存贮的实验结果。在三重图象的存贮中，通过控制每次的写入时间、得到了三个均匀明亮的衍射图像，其平均衍射效率为０．１％。     

Large inverse relaxation of photoinduced birefringence in an azobenzene-containing ionic self-assembly complex

Photoinduced anisotropy and polarization holographic recording were investigated in an azobenzene-containing ionic self-assembly complex. The complex film was found to possess large photoinduced dichroism (D～0.36) and photoinduced birefringence (Δn～10^?2). A noteworthy observation was that the photoinduced birefringence did not show any decay, but strongly increased after switching off the pump light at room temperature. The diffracted signals of the polarization holographic gratings, written by two orthogonally linear and circular polarized beams respectively, exhibited similar inverse relaxation behavior as the photoinduced birefringence after switching off the writing lights. A discussion about the mechanism accounting for the abnormal relaxation process of photoinduced birefringence is presented.     

偶氮材料中双波长共存的图象研究

测量了偶氮材料MO/PVA和EO/PVA的光致双折射,其值约为δ_n=2.7×10^-3.在同偏振态两路简并四波混频光同时作用于样品同一区域的条件下,研究了该材料的双波长共存特性,记录了光点存储和图象存储,并分析了双波长共存的竞争机制.     

Stretched exponential kinetics for photoinduced birefringence in azo dye doped PVA films

We fabricated azo dye (methylorange) doped poly vinyl alcohol (MO/PVA) thin films and measured the photoinduced birefringence (PIB) kinetics for several pump beam intensities and for various MO concentrations by using the pump-probe technique. A novel approach to explain the transient behaviors of the photoinduced anisotropy is presented by employing an empirical stretched exponential time response in the course of the trans-cis-trans photoisomerization of azo molecules and is compared with the experimental data, showing excellent agreement. The stretched exponent is estimated to be β = 0.34 ± 0.04, revealing amorphous nature of the MO/PVA system.     

基于PVA／AA光致聚合物的衍射光锥产生机理及其抑制

研究了以He—Ne激光器作为记录光源,以He-Ne、Nd：YAG和He-Cd激光器作为读出光源的亚甲基蓝敏化的PVA／AA体系光致聚合物的全息衍射光锥现象。衍射光锥现象的产生是由于入射光透过全息记录材料内部的不均匀结构或缺陷所产生的噪音光栅所致。运用Ewald球对此现象产生的机理进行了解释,利用全息光散射理论结合三角学...     

Suppression of the photoinduced light scattering in LiNbO3:Fe by redox treatment and incoherent homogeneous illumination

In this paper, the redox treatment and incoherent homogeneous illumination were tried for the suppression of the photoinduced light scattering in LiNbO₃:Fe. Meanwhile, the effects of both the redox treatment and incoherent homogeneous illumination on the holographic storage properties of LiNbO₃:Fe were also studied. Our experimental data show that the reduction treatment sacrifices the diffraction efficiency for the suppression of photoinduced light scattering in LiNbO₃:Fe. By contrast, incoherent homogeneous illumination with the wavelength of 460 nm is efficient to suppress the photoinduced light scattering without any tradeoff on the holographic storage performance of LiNbO₃:Fe. The superiority of homogeneous illumination over the reduction treatment was attributed to the untouched acceptor concentration under the homogeneous illumination.     

新型含偶氮侧链聚合物中光致各向异性及偏振全息记录

研究了偶氮侧链聚合物中光致各向异性和偏振全息, 确认在这种聚合物中分析光致各向异性动力学过程时, 必须考虑光漂白效应的影响, 测量表明该聚合物具有大的光致双折射（Δｎ ＝７．８×１０－ ３）, 并在其中记录了高衍射效率（η＝ １９．３％ ）的偏振全息图