红敏聚乙烯醇/丙烯酰胺体系光致聚合物全息记录材料的空间分辨力增强研究

针对目前聚乙烯醇/丙烯酰胺体系光致聚合物材料的空间分辨力不高的问题,提出了一种采用低相对分子质量的聚乙烯醇作为成膜剂来改进光致聚合物分辨力的新方法.采用不同相对分子质量(72000,15000,9000)的聚乙烯醇成膜剂制成光致聚合物,对其衍射效率和空间分辨力等指标进行了对比实验.实验表明选用低相对分子质量(9000)的成膜剂可将该体系光致聚合物的分辨力提高到3000 line/mm以上,实验中仅需40 mJ/cm2左右的曝光量即可获得85%的衍射效率.另外,还对该材料的全息存储特性及其在角度复用全息存储方面的初步应用结果进行了报道.     

基于双化学反应体系的绿敏环氧树脂基光致聚合物全息存储材料

研究了一种基于双化学反应体系的绿敏环氧树脂基光致聚合物全息存储材料。通过合理设计并优化双化学反应体系中的低折射率环氧树脂基体体系和高折射率写入单体体系,获得了高透光性的光聚物薄膜,且当薄膜厚度为219μm时,获得了84.3%的衍射效率,5.74×10-3cm2/mJ的感光灵敏度,8.69×10-4的折射率调制度和低至0.32%的缩皱率。最后使用该材料进行了反射式全息图的拍摄,结果表明该材料具有高达5 000 lp/mm以上的分辨率。     

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     

新型绿光敏感光致聚合物高密度全息存储特性

用实验方法研究了一种新合成的绿光敏感光致聚合物的高密度全息存储性质.结果表明该种光致聚合物具有较高的衍射效率、大的动态范围和折射率调制度,适合做高密度数字全息存储的记录材料,但材料的灵敏度需要提高,同时读出过程必须考虑曝光过程所导致的布拉格偏移;利用角度复用技术在样品的同一位置记录了20个数字化数据信息页,存储密度达到0.125GBcm3,平均误码率达到5.15×10 关键词： 光致聚合物 高密度数字全息存储 布拉格偏移     

新型聚偶氮苯取向增强光折变效应及全息存储

合成了新型偶氮分子偶氮二苯胺ADPA(Azo-diphenylamine),将其掺入聚乙烯咔唑Poly(N-Vinylcarba-zole)(PVK)和聚丙烯丁酯(Poly-butylacrylate)(PBA)的聚合物(PVK-PBA)以及三硝基芴酮2,4,7-trinitro-9-flu-orenone(TNF)聚合制成薄膜器件。结果表明掺杂偶氮苯聚合物薄膜在非共振吸收下具有强的光致取向增强光折变效应。光致折射率变化值Δn达到1.3×10-3以上。样品在两相干光束作用下,可建立光折射率光栅,其衍射效率可超过30%,实现了光全息存储。讨论了影响折射率光栅的因素,并对全息存储相关结果形成的机制进行了分析。     

番红花红T光敏感光致聚合物全息存储材料

制备了一种以番红花红T为光敏剂的新型全息存储材料,主要用Ar⁺激光器的514.5nm波长的绿光研究材料的全息特性.研究表明,该材料具有较高的衍射效率、曝光灵敏度和较大的折射率调制度,衍射效率近40%,灵敏度为7.22×10^-4cm²/mJ,折射率调制度为3.65×10^-4,同时,在读出时必须考虑布拉格偏移对全息存储的影响.在介质膜中存储了全息图像,再现图像较为清晰,说明该材料适合用作高密度全息存储介质. 关键词： 全息存储 光致聚合物 衍射效率 布拉格偏移     

掺杂修饰与未修饰Fe_3O_4纳米粒子的光致聚合物全息性能

制备了未修饰以及用柠檬酸钠修饰的两种磁性Fe3O4纳米粒子,并研究了将其掺入到有机光致聚合物中的全息性能,阐述了形成光栅的双扩散原理及抗皱原因.研究表明:掺入这两种纳米粒子后,材料的全息性能均有所提高,但掺入修饰后纳米粒子的全息性能更为突出,衍射效率可达90%,空间折射率调制度达2.14×10-3,缩皱率降低至0.8%,说明经柠檬酸钠修饰后的Fe3O4纳米粒子更有利于提高光致聚合物的全息性能.     

非水溶性红敏光致聚合物全息性能的改善及其应用研究

为使非水溶性红敏光致聚合物材料的全息性能得到改善,采用复合光敏增感、复合引发和复合单体的方法反复对比实验,改善后体系的灵敏度为0.02 cm2/mJ,衍射效率高达83%,计算得到材料的最大折射率调制度为4.1×10-3.实验结果和理论分析表明,利用该材料制作的新型全息光栅具有损耗低、通道宽度窄、衍射效率高等优点,适于制作光通信中的波分复用器及各种光学元件.     

丙烯酰胺基光致聚合物全息光栅的动力学研究

研究了光致聚合物的光化学反应和单体扩散反应的理论模型及动力学参数. 合成了以聚乙烯醇为粘结剂,三乙醇胺为引发剂,藻红B敏化的丙烯酰胺基光致聚合物全息存储材料,通过对测定的透过率和衍射效率进行曲线拟合,分析了染料浓度对光致聚合物的摩尔吸收系数ε、量子产率Φ和光化漂白速率常数k等光化动力学参数的影响规律,以及曝光强度对聚合反应速率k₀、扩散时间常数τ_D和最大折射率调制度Δn等扩散动力 关键词： 光致聚合物 透过率 衍射效率 动力学参数     

吖啶橙敏化的光致聚合物及其数字全息存储研究

制备了一种吖啶橙敏化的光致聚合物材料,并研究了材料的全息特性.用Ar+激光器三种波长的光对材料进行记录.结果表明,该材料具有较高的衍射效率、较高的曝光灵敏度和较大的折射率调制度,最大衍射效率均大于40%.将计算机二进制文件经过编码生成的二值图像存入样品,其再现图像较为清晰,译码后能够准确地还原出原文,表明该光致聚合物适合数字全息存储.     

番红花红T敏化的新型光致聚合物全息存储材料

制备了一种以番红花红T为光敏剂的新型全息存储材料,实验结果表明,该材料具有较高的衍射效率、曝光灵敏度和较大的折射率调制度等,最大衍射效率约38.5%,折射率调制度为0.547×10－3,在存储介质膜中存储了模拟全息图像,再现图像有较好的保真度,说明该材料适合用作高密度体全息存储介质。     

Measurement of refractive index change induced by dark reaction of photopolymer with digital holographic quantitative phase microscopy

Light-induced refractive index change in photopolymer is quantified by a digital holographic microscope. The refractive index change is induced as the dark reaction which proceeds inside the photopolymer after a writing beam is stopped. Time-lapse phase distribution across the photopolymer is measured by the off-axis digital holographic microscope which enables us to retrieve the 2-D phase map from a single hologram. It is found that the initial phase profile does not coincide with the illumination intensity distribution. This observation suggests that the rate of the refractive index change in dark reaction is not proportional to the illumination intensity in case the exposure energy becomes high.     

Holographic storage of three-dimensional image and data using photopolymer and polymer dispersed liquid crystal films

We present holographic storage of three-dimensional(3D) images and data in a photopolymer film without any applied electric field.Its absorption and diffraction efficiency are measured,and reflective analog hologram of real object and image of digital information are recorded in the films.The photopolymer is compared with polymer dispersed liquid crystals as holographic materials.Besides holographic diffraction efficiency of the former is little lower than that of the latter,this work demonstrates that the photopolymer is more suitable for analog hologram and big data permanent storage because of its high definition and no need of high voltage electric field.Therefore,our study proposes a potential holographic storage material to apply in large size static 3D holographic displays,including analog hologram displays,digital hologram prints,and holographic disks.     

记录方式对光致聚合物中全息光栅形成过程的影响

根据光致聚合物记录机理,研究了不同记录方式对光栅衍射效率的影响.对已有的光致聚合物光栅形成的一阶扩散模型进行简化,求解出全息曝光、暗增长、均匀后曝光过程对应的折射率调制度的解析式.应用所得解析结果,对三种记录方式在不同光强下的折射率调制度动态进行数值模拟.采用蓝敏光致聚合物,分别在4 mW/cm~2和2 mW/cm~2光强下应用不同方式记录光栅,结果表明:如果曝光光强较高,暗增长的记录方式将获得相对高的饱和折射率调制度,而均匀后曝光会加速达到饱和的进程.     

金纳米颗粒掺杂光致聚合物的体全息混合光栅模型

金纳米颗粒掺杂光致聚合物在全息曝光过程中,光产物周期分布会形成折射率调制相位型主光栅,同时金纳米颗粒周期分布形成由局域表面等离子体共振引起强吸收的振幅型辅助光栅。研究基于耦合波理论的一种混合光栅模型,分析了光栅的体全息光学特性。结果表明,混合光栅中的折射率光栅和吸收光栅都能够提升体光栅的衍射效率; 体光栅的角度选择性也可以得到明显的改善。     

碱性品红敏化的光致聚合物在441nm短波长的全息存储特性研究

制备了一种以碱性品红为光敏剂的新型全息存储材料,且使用波长为441nm的He—Cd激光器成功研究了材料的全息特性。研究表明,该材料在短波长处仍具有较高的衍射效率、曝光灵敏度和较大的折射率调制度,衍射效率近60％,灵敏度为2．93×101c群／mJ,折射率调制度为8．85×10．。。在存储介质膜中存储了全息图像,再现图像较为清晰,对比度与保真度较为理想,说明该材料具有较好的全息存储性能,适合作为高密度全息存储介质。     

导致光聚物全息存储布喇格偏移因素的研究

研究了光聚物高密度全息存储材料在全息记录过程中曝光量、曝光时间、厚度收缩比例、折射率调制度及记录角度等因素对布喇格偏移的影响规律,结果表明:曝光量一定时,布喇格偏移与曝光时间的关系不大,当曝光量不一定时布喇格偏移随曝光时间增加缓慢增加最后达到饱和;而布喇格偏移随厚度收缩比例和折射率调制度的增加以接近正比例的关系增加;记录光栅的倾斜度越大则布喇格偏移也越大.这些结论对光聚物高密度全息存储研究具有重要的意义.