双波长敏感的非水溶性光致聚合物存储特性研究

研究了一种新型的对红光和蓝光敏感的非水溶性光致聚合物材料的全息存储特性。该聚合材料由复合单体、复合光敏剂、复合引发剂、链转移剂及成膜物等成分组成,它具有防潮、后处理简单、分辨率高及耐高温等特点,对红、蓝光2种衍射效率均不低于75%,灵敏度为(45～65)mJ/cm2。对该材料先后进行了双波长复用存储实验和角度复用存储实验,当用红光或蓝光再现时再现图像清晰可见,相邻2副图像之间无明显干扰,说明该材料具有良好的存储性能,适合作高密度数字全息存储的记录材料,可用作光通信中的波分复用器及其他光学元件。     

光致聚合物中单体及粘结剂对全息性能的影响

研究了单体及粘结剂等成份对全息光致聚合物薄膜光存储性能的影响。在相同引发条件下．以丙烯酰胺作为单体时，光聚物的衍射效率明显高于以丙烯酸和N羟甲基丙烯酰胺作为单体时光聚物的衍射效率。向丙烯酰胺中加入少量N-羟甲基丙烯酰胺，可以改善膜表面的光学质量．降低散射光强度，并提高膜的保存时间。在聚乙烯醇膜中单体聚合程度明显优于在聚乙烯吡咯烷酮中的程度，在大分子量的聚乙烯醇中的衍射效率及感光灵敏度高于在小分子量中的衍射效率和感光灵敏度，而且大分子量的聚乙烯醇能够制备厚膜，这是实现全息海量存储的一个重要因素。     

全息透镜用于彩色胶片全息高密度存储

本文提出一种利用全息透镜实现彩色胶片全息高密度存储的方法。用红、绿、蓝三基色激光分别记录三个焦距相同的全息透镜,用三个全息透镜依次用三基色波长记录胶片的傅氏全息图,用原参考光照明再现,可合成彩色像。     

Holographic digital data storage using phase-modulated pixels

We propose and demonstrate the use of phase images for holographic data storage. Use of phase images as input leads to uniform diffraction efficiency of multiplexed data pages. Use of binary phase-based data pages with 0 and π phase changes produces uniform spectral distribution at the Fourier plane. This in turn facilitates better recording of higher spatial frequencies. We experimentally demonstrate a phase-based holographic data storage system using shift multiplexing in a Fe:LiNbO₃ crystal, and use it for associative retrieval. Preliminary studies indicate high discrimination capabilities of phase-based holographic data storage system over the amplitude-based system in a content-addressable memory.     

双波长非水溶性光致聚合物全息光栅的研究

介绍了一种对488 nm蓝光和632.8 nm红光均敏感的双色非水溶性光致聚合物制成的二重全息光栅.理论分析得出此光栅的分辨率＞5 000 line/mm,温度变化时中心波长的漂移几乎为零.实验仪器测得光栅的衍射效率最高达到90%以上,而且该光栅具有成本低和一次成型的优点,适合制作波分复用器.与单波长的二重光栅相比,它解决了由于光的相干性出现的串扰问题,串扰更小,所以在制作光栅时两束光不但可以选择角度入射也可以选择平行入射,同时具有良好的波长选择性和角度选择性.     

掺杂TiO2纳米颗粒的抗缩皱光致聚合物全息特性的研究

报道了一种掺杂亲水性TiO₂纳米颗粒的丙烯酰胺基光致聚合物厚膜的全息特性.实验结果表明,掺杂TiO₂纳米颗粒后的聚合物材料不仅在曝光过程中厚度缩皱有了明显的降低,而且衍射效率和其他性能参数都有了一定的改善,同时存在一个最佳的掺杂浓度,使得材料的最大衍射效率可以达到92.3%,最大折射率调制度达到2.09×10^-3,体积缩皱降低至0.80%. 关键词： 全息 光致聚合物 衍射效率 布拉格偏移     

体全息存储系统读出图像的放大率的补偿算法研究

在1∶1体全息存储系统的读出过程中,保证图像的不失真和降低误码率是最关键的问题。提出了一种新颖的放大率补偿算法,定量分析了放大率偏移误差对图像的影响,并通过理论推导和实验模拟证明了这一算法的可行性。     

Holographic polymer dispersed liquid crystals using vinyltrimethoxysilane

Various amounts of vinyltrimethoxysilane (VTMOS) have been added to the conventional grating formulation of transmission holographic polymer dispersed liquid crystal (HPDLC) based polyurethane acrylate (PUA). With the addition and increasing amount of VTMOS, contact angle of the film with LC and droplet size of LC monotonically increased, implying that VTMOS segments of the polymers are preferentially exposed to the surfaces and provided greater immiscibility with LC molecules giving rise to an increase in droplet size of LC. However, with VTMOS content over 6 wt%, droplets were coalesced to sizes for random scatterings to lower the off state diffraction efficiency below that of virgin PUA. VTMOS was essential to drive the film by lowering the anchoring strength. The operating voltage monotonically decreased with increasing VTMOS content with a minimum switching voltage of about 15 V with response time of about 8 ms.     

High-density holographic recording parameters under different wavelength of a two dyes-sensitized photopolymer

The high-density holographic recording parameters of a novel two dyes-sensitized photopolymer under different exposure wavelengths are studied. The results show that the maximum diffraction efficiency, exposure sensitivity, maximum refraction index modulation, dynamic range, and the exposure time constant increases with the increase of the exposure wavelength. The analysis indicates that the scattering has an important role in the forming of the holographic grating.     

全息聚合物弥散液晶器件电光特性的研究

研究了全息聚合物弥散液晶(HPDLC)器件的电光特性，研究了添加不同表面活性剂对聚合物界面对液晶的锚定能的影响机理，寻求到了低工作电压的实现方法. 分析了聚合物基体与液晶折射率不匹配性对器件对比度的影响，测量了HPDLC器件的响应时间和弛豫时间，得到了平均100μs的快速响应. 关键词： 全息聚合物弥散液晶 电光特性 表面活性剂 对比度 响应时间     

全息聚合物弥散液晶材料衍射特性的优化

研究了影响全息聚合物弥散液晶(HPDLC)衍射效率的主要因素，分析了衍射效率与聚合物单体的选择、曝光强度、曝光时间、液晶含量及温度的依赖关系，从而找到最佳条件，使衍射特性得到优化.目前测得的最大衍射效率为802%.实验中还研究了扫描电镜(SEM)观察下HPDLC的表面形貌.     

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.     

绿敏光致聚合物的制备及其光全息存储性能研究

报导了一种新型的对绿光敏感的光致聚合物材料。该材料以丙烯酰胺为单体，由光引发剂，共引发剂，成膜物等组成。本材料记录的全息图衍射效率可达55％。在光聚物上采用角度复用技术存储了10幅图像，得到的再现像信噪比较高。说明该材料适合于大容量体全息存储。     

基于丙烯酸酯的全息聚合物分散液晶光栅的动力学理论研究

采用一维无限长模型分析法对全息聚合物分散液晶(HPDLC)做了动力学方面的研究，给出了相关的扩散动力学方程和聚合动力学方程,并与折射率调制度Δn相结合获得了光栅衍射效率的表达式，对HPDLC光栅性能的改善提供了理论上的指导.     

同轴式光全息存储技术及其系统

同轴式光全息存储技术是新型超大容量超高速存取的光学存储技术。具有反射式结构的光盘可以将再现光反射回聚焦透镜,因而可以简化系统结构,而且可与现有的光盘系统(如CD和DVD)很好地兼容。引进现有光盘的伺服控制技术可以有效地保持聚焦透镜与光盘间距和精确定位,因而,可将全息图准确无误地记录在媒体中并准确无误地再生出来而不受外界的振动影响。首先讨论了传统的“双光束干涉法”在商品化方面遇到的难题,从而引出了同轴式光全息存储技术并演示了它的记录、再生的实验结果。通过实验数据分析计算了该光盘系统的角度偏差和光源波长容限范围。为实现装置的低成本和小型化等方面提供了理论依据。     

基于透射式液晶/聚合物光栅的分布反馈式激光器的研究

本文研究了染料掺杂透射式液晶/聚合物光栅的制备以及基于透射式液晶/聚合物光栅的分布反馈式激光器的激光特性.实验选取DCM作为激光染料,制备了周期为586 nm的掺杂DCM的透射式液晶/聚合物光栅;使用532 nm输出的Nd ∶YAG倍频脉冲激光器作为抽运光源对染料掺杂液晶/聚合物光栅进行侧面抽运,得到了中心波长为603 nm的窄线宽、低阈值激光输出.激光线宽为1.4 nm、阈值能量约为17.3 μJ,与之前国外的报道相比,阈值能量有了很大幅度的降低. 关键词： 液晶/聚合物光栅 分布反馈式激光器 阈值 线宽     

Morphological and electro-optical responses of dichroic polymer dispersed liquid crystal films

Dichroic polymer dispersed liquid crystal (DPDLC) films containing different concentration of dichroic dye have been prepared by polymerization induced phase separation technique using nematic liquid crystal material in UV curable polymer NOA 65 and anthraquinone dichroic dye. The effects of applied voltage and temperature on the LC droplet morphology and its optical characteristics were studied in detail. Liquid crystal droplets containing low concentration of dye (0.25%) in polymer matrix exhibit bipolar configuration at lower applied voltage (10 V) whereas at relatively higher voltage (15 V) maltese type liquid crystal droplets were seen. In addition, low concentration DPDLC film shows better optical transmission and higher contrast ratio.     

Holographic grating formation in dye doped polymer dispersed liquid crystals

We report a detailed investigation on holographic grating formation in dye-doped polymer dispersed liquid crystals. Both optical and scanning electron microscope measurements have been carried out. All the experimental data support the idea that a photorefractive-like effect is the basic mechanism of the optical storage effect, while it is demonstrated that neither droplets' size or shape effects, nor dye or polymer reorientation are involved in the process.     

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。     

基于全息聚合物分散液晶的有机二维光子晶体激光器的研究

采用一次性曝光光路制备了基于全息聚合物分散液晶的亚微米周期染料掺杂二维光子晶体,晶格常数为582nm.选取4-(二氰亚甲基)-2-甲基-6-(4-二甲氨基苯乙烯基)-4H-吡喃作为激光染料,利用输出波长为532nm的Nd:YAG倍频脉冲激光器作为抽运光源对染料掺杂二维光子晶体进行抽运,得到了中心波长为627.4nm的窄线宽、低阈值的输出激光,激光线宽为0.4nm,阈值能量约为22.7 μJ.与目前国外的报道相比,激光线宽和阈值能量都有了很大幅度的降低.将其与基于一维光栅的分布反馈式激光器相比,线宽从1.4 关键词： 全息聚合物分散液晶 二维光子晶体激光器 带隙结构 阈值能量