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.     

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.     

一种新的非相干-相干光学转换方法

报道了一种新的非相干-相干光学转换方法,该方法是基于对介质中光致双折射的局部擦除.所用样品为一种含偶氮基侧链聚合物液晶薄膜,该液晶薄膜具有显着的光致双折射和永久光学存储特性.将样品放置在两块相互正交的偏振片之间,用线偏振光在样品中产生稳定的双折射,然后通过入射的非相干图象进行局部地擦除,相干图象由一束He-Ne激光读出.所得相干图象为入射的非相干图象的负片.     

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.     

甲基橙偶氮染料掺杂聚乙烯醇薄膜的光存储特性研究

研究了甲基橙(MO)偶氮染料掺杂聚乙烯醇(PVA)薄膜的光致双折射和全息光存储特性.利用YAG激光二倍频(532nm)作为写入光,He-Ne激光(632.8nm)作为读出光,考察了不同染料浓度薄膜的光致双折射,探讨了光致双折射和泵浦光功率的关系,并实现了全息光存储.阐明了MO/PVA光存储的物理机制.     

偶氮苯聚合物的光致异构与分子链段的取向效应

本文通过实验和计算机模拟对偶氮苯聚合物光致双折射的写入、弛豫、擦写特性进行研究并对光致双折射的产生机制提出了一个新模型.指出对光致双折射有贡献的不仅是光致异构,分子链段的取向也有贡献,因而导致光致双折射有快和慢两个过程。     

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.     

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。     

存在光致异构化情况下掺杂液晶非线性增强因子的微观形式

针对偶氮染料掺杂向列型液晶的光学重新取向问题，采用一个与实际光致异构化过程更为接近的染料分子四能级模型，并通过微观分析方法求解四能级速率方程组，得到了与系统分子参数有关的增强因子微观表达式.该表达式说明了偶氮染料掺杂液晶取向光学非线性增强的根源，揭示了在存在光致异构和不存在光致异构两种情况下液晶取向光学非线性增强的内在特点和机理.从四能级模型增强因子出发，通过合并其中某些参数，或使其中某些参数为零，推得了三能级模型下增强因子的形式和入射光波长不处于顺式吸收带内时增强因子的表达式.通过比较分析，说明了用四能级模型解释偶氮染料掺杂向列型液晶非线性增强机理具有优越性.并指出，当入射光波长不处于顺式吸收带时，在快速响应条件下，理论与Marrucci针对蒽醌染料掺杂液晶提出的修正理论具有一致性. 关键词： 四能级模型 偶氮染料掺杂液晶 光学重新取向 光致异构化     

Design and analysis of optically pumped semiconductor VECSEL with ANECz optical control layer

Through the reversible isomerization of trans-cis-trans under the linear polarization light, the molecules of azo materials have the same tropism which is vertical to the polarization of light. This means that azo materials have photo-induced birefringence which is related to optical power and polarization angle of the light. Based on the photo-induced birefringence of azo materials, we design a new type of optically pumped semiconductor vertical external cavity surface emitting laser （OPS-VECSEL） which can control the polarization and frequency of the ejection laser. The functional molecules of azo materials are [3-azo- （4＇nitro）]- （9-ethyl）-carbazole （ANECz）.     

Optical alignment of azo-polymer-stabilized nematic liquid crystals

Optical alignment and strong residual birefringence in a nematic liquid crystal that is stabilized by a polymer network are described. The polymer's main chain contains an azo dye, which is responsible for the repulsion of the axis of the guest-host system from the electric field of the excitation light.     

液晶磁控偏光特性的研究

利用偏光干涉理论,通过对BL-009型向列相液晶透射比的测试,分析了液晶透射比随磁场的变化情况,并对液晶的磁控双折射效应进行了研究.实验在室温20℃下用JG-3型连续可调磁场仪对液晶盒施加垂直于其表面的磁场,用CT5A型特斯拉计准确读出磁场强度数值,使液晶盒光轴方向与起偏镜和检偏镜偏振方向成45°,分别测出了起偏镜和检偏镜偏振方向平行和垂直时的透射光强度.通过数学函数拟合,得出了液晶的双折射率随磁场的变化规律,即：当磁场强度大于液晶的阈值磁场时,拟合函数能很好地描述液晶磁控双折射率的变化规律.     

光诱导液晶中偶氮聚合物形成相光栅的研究

报道了一种新型偶氮聚合物掺杂液晶的复合体系.该体系中的偶氮聚合物在光诱导下发生顺反式异构形成与液晶分离的相光栅.通过建立多指数模型研究该相光栅在He-Ne光的辐照下折射率的变化情况,并且通过对聚合物掺杂液晶的样品加上连续变化的电压来研究其对电场的响应过程.同时研究了聚合物的单体掺杂液晶后随光场和电场的变化情况.结果表明,光诱导下聚合物掺杂液晶的样品折射率改变值经45s达到饱和,弛豫时间为10min;单体掺杂时,饱和时间与弛豫时间分别为0.17s和0.9s.外加电场在1.0V、1.4V、2.6V和4.0V时光栅的衍射效率会突然下降,而单体在变化的外电场下衍射无明显变化.     

掺杂Ag纳米粒子对偶氮聚合物光致异构效应的影响

报道了通过宏观测量偶氮聚合物光致异构效应,及其引起的光学各向异性变化,讨论了一种影响偶氮聚合物顺反异构效应的有效途径。在偶氮高分子聚合物中,添加了不同浓度的Ag纳米粒子,采用了波长为442nm的He-Cd偏振激光为激发光源,当Ag纳米粒子掺杂质量浓度为0.12μg/ml的时候,激发了薄膜样品中Ag纳米粒子的等离子体共振效应,增强了粒子周围纳米尺度的电磁场强度,相当程度上提高了偶氮聚合物光致异构的转换效率;另外,研究了不同的取代基同纳米Ag粒子的相互作用对光致异构效应的影响,探讨了一种能够有效地控制光致异构效应的方法。     

Orientational order of some liquid crystal/dye mixtures obtained from optical birefringence

ABSTRACT

This study presents optical birefringence measurements as a function of temperature for the liquid crystal/dye mixtures. The optical birefringence of the liquid crystals used in liquid crystal displays technology is related to the order parameter <P₂>, which is crucial from the development point of view. The properties of the dyes (4-dimethylamino-4′-nitrostilbene and N,N′-bis(2,5-di-tert-buthylphenyl)-3,4,9,10-perylenedicarboximide) as a guest molecule are tested over the whole region of nematic phase occurrence by three different methods: measurement with use of the plano-convex lens, Berek's compensator and photoelastic modulator.     

Light propagation in highly birefringent photonic liquid crystal fibers

Photonic liquid crystal fibers have already been demonstrated as a promising perspective for creation of new classes of dynamically tunable optical fiber devices. By combining different geometries of photonic crystal fibers with a variety of different liquid crystals it is possible to obtain a new generation of fibers with dynamically tunable properties, e.g., transmission spectra, attenuation or dispersion. In this paper, tunable birefringence in a commercially available highly birefringent Blazephotonics PM-1550-01 photonic crystal fiber selectively filled with a low birefringence liquid crystal has been experimentally demonstrated. Theses experimental results have been compared with simulations based on the multipole method.     

偶氮掺杂聚合物薄膜四波混频特性研究

本文研究了有机偶氮染料高分子薄膜的简并四波混频光存储特性,结果表明材料的光存储机制主要源于共振光作用下偶氮分子结构的顺反异构.实验给出了实时和永久光存储的时间常数和写入光栅的最佳功率.     

Birefringent azopolymer long period fiber gratings induced by 532 nm polarized laser

Based on the photoinduced birefringence in azo materials, the model of the birefringent long period fiber gratings (BLPFGs) has been proposed and the transmission of such birefringent fiber gratings was further simulated by the coupled mode theory. In order to obtain the optimum condition for making birefringent azopolymer optical fiber (APOF) gratings the photoinduced birefringence of azo dye and methyl methacrylate (MMA) copolymers was systematically studied. After photosensitivity study of azo samples, using Teflon technique, azo dye containing single mode polymer optical fiber (POF) was fabricated. Finally, BLPFGs can be fabricated in azopolymer fiber using polarized 532 nm laser. A 120 μm LPFG with a 50% duty cycle has been successfully written within the core of the fiber with 532 nm laser by an amplitude mask method. Under polarized microphotography, the grating was observed when the optical axis was set at 45° with the direction of the first polarizing lens of the polarization microscope.