光致聚合物用于全息光互联光栅的研究

使用光致聚合物做记录介质,记录用于光互联的全息光栅。激光曝光后衍射效率可达5 5 %左右,用紫外光均匀照射后,在10 0℃下烘烤40分钟,衍射效率可达90 %左右。绘制了衍射效率与曝光时间和烘烤时间曲线,制作具有预期衍射效率的用于全息光互联的光栅。     

光致聚合物全息记录材料

我们研制出一种新型兰敏的光致聚合物全息记录材料,并提出再聚合固定全息再现峰值波长的方法。这种记录材料由增感剂,引发剂,链转移剂,单体和成膜物组成。用本材料记录的全息图衍射效率可达95%以上,且防潮,耐高温等。     

用光致聚合物全息干版实现光互连

用全息术在光致聚合物全息于版上制备出全息耦合光栅。将光信号耦合进玻璃光导板中，使其在光导板中全反射，以锯齿形式传播。再经出射光栅耦合出来。在光导板上实现１点对１点的光互连，互连效率约为２５％。     

双染料敏化的光致聚合物全息特性研究

报道了一种新型、双染料共同敏化的光致聚合物材料,该材料以丙稀酰胺和双丙稀酰胺作为单体,聚乙烯醇为聚合物基质,两种染料曙红Y和亚甲基蓝作为光引发剂.实验结果表明,该材料在四种波长的激光照射下,其最大衍射效率均不低于25%,最大可达54.8%.通过采用多波长存储技术,分别利用四种不同波长的光在该聚合物膜上同一位置存储了四幅不同的图像,取得一定的效果.     

多成分掺杂甲基丙烯酸基光致聚合物的制备及其体全息存储稳定性的研究

制备了多成分掺杂甲基丙烯酸基光致聚合物,对其全息存储性能进行了实验研究。聚合物样品由SiO2纳米粒子、有机金属化合物ZnMA、菲醌(PQ)、甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸共聚基底(P(MMA-co-MAA))组成。聚合物基底的热致聚合与光敏成分在相干光作用下的光致聚合过程是分开进行的,从而使聚合物材料具有可忽略的收缩性。为了让多种掺杂成分能够均匀的分布于样品中,制备过程采用了振荡混合方法。特殊的制备方法使样品具有可忽略的收缩和良好的光学性能。制备了厚为1 mm的SiO2/ZnMA/PQ/P(MMA-co-MAA)样品,与传统的PQ/PMMA材料进行比较。实验测试了SiO2/ZnMA/PQ/P(MMA-co-MAA)聚合物材料的全息散射损失情况,并定量描述了复用光栅的长期存储稳定性。经过3 300s的暗增长过程后,复用光栅的衍射效率均匀性得到了显著改善。实验结果表明,全息散射并没有因为多种成分的引入而显著增加,而共聚基底P(MMA-co-MAA)能够显著提高全息光栅的存储稳定性。多成分掺杂样品中记录的光栅衰减常数为6.4×104 s,远大于传统PQ/PMMA聚合物中的2×104 s,衰减时间越长,意味着材料中光栅的存储稳定性越好。     

全色光致聚合物全息记录材料的研制

提出设计全色光致聚合物体系原则。介绍了对该体系感光性能的要求,采用卤化银－染料光引发系做为光聚合反应的高效引发体系,使用涂布法制作厚膜版。实验表明,该版具有灵敏度高、分辨率高、衍射效率高等优点,是一种较理想的全色光致聚合物材料。     

一种红敏光致聚合物全息特性的研究

为了研究以丙烯酸和N,N'-亚甲基双丙稀酰胺共同作为单体的厚约180μm的光致聚合物材料的全息特性,采用记录透射型衍射光栅和进行数字全息存储实验的方法,获得了较为理想的实验结果。结果表明,该光致聚合物材料呈现出较高的衍射效率(大于40%)及较高的灵敏度(约0.01cm2/mJ),且衍射效率达最大后趋于稳定,说明所制的样品均匀性很好,在其中所记录的衍射光栅处于较为稳定的状态,未出现过调制现象及明显的噪音光栅。根据该光致聚合物材料的布喇格偏移,得出样品厚度缩皱百分比约为1.7%;并在所制的样品内进行了数字全息存储,再现图像清晰,误码率约为5.3×10-4。说明该光致聚合物适合数字全息存储。     

全息记录材料光致聚合物的收缩率

基于光致聚合物材料曝光后横向收缩与厚度收缩引起光栅矢量大小和方向的变化,导出了光致聚合物的收缩率与光栅读出角的布拉格偏移之间的显性关系.并设计了两步实验法,采用蓝光记录、红光动态扫描读出,分别对光致聚合物中的非倾斜光栅和倾斜光栅的布拉格偏移进行了实验测量.对自行研制的两种新型蓝光敏感光致聚合物样品,测量了其横向与厚度的收缩率,求出了材料的体积收缩率,其中经过优化配比的样品体积收缩率小于0.5%.实验也表明材料的横向收缩一般是不能忽略的.通过这种简明可靠的收缩率测量方法,可较快确定大量光致聚合物样片的收缩率,有助于找出收缩率与材料组分的关系.     

新型双波长非水溶性光致聚合物全息特性研究

报道了一种新型、双染料共同敏化的非水溶性光致聚合物全息记录材料。该材料由复合单体、复合光敏剂、复合引发剂、链转移剂及成膜物等成分组成,具有防潮、后处理简单、分辨率高、体积收缩小及耐高温等特点。材料能够同时对红、绿光敏感,对两种光的衍射效率均不低于75%,灵敏度均不低于0.025cm2/mJ。存储结果显示,再现图像清晰明亮,信噪比高,说明该光致聚合物具有较好的存储性能,适合双波长复用全息存储。     

高衍射效率光致聚合物薄膜中全息记录研究

为了研究新的全息记录介质,本文我们介绍一种基于TMPTA单体的光致聚合物材料。我们已经在该聚合物薄膜样品中成功记录三维实物信息及数字静态视差图像存储等,证明具有良好的全息记录与重建的性能。实验结果表明:该材料在记录角度为26°时,不加电压等任何外部条件下的衍射效率接近90%,并且制作简便、容易保存,作为全息记录介质能够有效地重建出高分辨率,高衍射效率的全息再现像。由于该聚合物的高衍射效率并且不需要外加电压等特性,该材料更加适合用于全息图和大数据的永久存储,并且它在大尺寸静态三维全息图显示、三维图像存储、数据储存、全息防伪、全息打印等领域具有较强的优势和潜在的应用前景。     

绿敏光致聚合物的脉冲全息记录性能增强研究

对绿敏聚乙烯醇／丙烯酰胺体系的光致聚合物材料开展了光敏剂浓度、单脉冲能量密度、脉冲重复频率、非相干光预曝光等参数优化及脉冲全息记录性能增强研究,发现曙红Y染料浓度为3×10-5w／v时需要310mJ／cm2的曝光量可达到79％的衍射效率,单脉冲能量密度为0．35mJ／cm2时仅需122．5mJ／cm2的曝光量即可获得92％的衍射效率,提高脉冲激光重复频率及采用非相干预曝光对材料的最大衍射效率无明显提高,但可以有效提高材料的感光灵敏度,预曝光量为50mJ／cm2时可将光致聚合物材料的感光灵敏度从105nd／cm2提高到52．5mJ／cm2。     

全息拼接光栅的误差研究

为了制作大面积拼接光栅,对全息光栅拼接误差进行了分析。利用参考光栅与光场光栅形成的莫尔条纹来控制拼接光栅位置和误差,确定了参考光栅莫尔条纹间距、倾斜度及相位与拼接光栅位置之间的关系。研究了参考光栅面和拼接光栅基片不平行时莫尔条纹与拼接光栅条纹的相位一致性,计算了光程差漂移对拼接光栅相位对准误差的影响,分析了工作平台移动对光栅拼接误差的影响。得出光栅拼接总误差为0.15λ,该误差接近光栅拼接精度要求,通过实验验证了全息光栅拼接误差分析的正确性。结果表明,利用参考光栅进行全息光栅拼接是可行的。全息拼接光栅的误差分析为制作米量级高精度拼接光栅提供了理论支持。     

有机-无机ZrO2纳米复合光致聚合物的全息特性

研究了一种掺入ZrO2纳米颗粒的丙烯酰胺基光致聚合物的全息特性。用Ar+Kr+激光器647nm波长的光对光聚物进行曝光,实验表明,在纯有机光致聚合物中掺入ZrO2纳米颗粒后,折射率调制度从1.88×10-3提高到2.28×10-3,缩皱率从3.2%降低到0.8%。说明有机-无机ZrO2纳米复合光致聚合物材料,是高密度全息存储所需的比较理想的存储材料。     

与波导表面垂直等量发射的线阵全息波导光互联

报道了以玻璃为基、以光致聚合物制造透射体积输出光栅的全息波导光互联,并通过实验绘制了光栅的衍射效率与曝光时间曲线。通过控制各输出光栅的衍射效率,可实现用一束与波导表面垂直的入射光,产生6束与波导表面垂直且能量相等的出射光。输出光栅的最大衍射效率仅需趋于50%。在波长为632.8nm的红光下,测出输出光偏离表面垂直方向的角度为0.43°,输出光的相对强度的最大偏差为11%。     

干涉条纹相位变化对平面全息光栅曝光的影响

为更好地评价平面全息光栅曝光系统的性能,了解干涉条纹相位变化对光栅制作的影响,基于曝光量表达式,结合光栅掩模槽形二元模型,采用理论分析和数值计算的方法,分析了条纹相位变化对曝光对比度、光栅掩模槽形和曝光量相位的影响。各种形式的干涉条纹低频漂移均会降低曝光对比度,导致掩模槽形的可控性下降,其影响具有一致性;为保证曝光对比度达到0.95,低频漂移均方根值应控制在0.05个条纹周期以内;小幅值高频振动对光栅曝光的影响可以忽略;低频漂移造成的曝光量相位误差不影响光栅的衍射特性。结果表明,为获取合格的光栅掩模,应控制光刻胶非线性和曝光量的匹配关系,并将干涉条纹低频漂移均方根值控制在1/20条纹周期以内。可将其作为评价全息光栅曝光系统稳定性的重要指标。     

一种抗湿性光聚物在不同厚度下的全息特性

为了得到一种抗湿性光致聚合物在不同厚度下的全息特性,采用在介质中记录透射光栅等和理论分析的方法,取得了样品全息特性参量衍射效率、感光灵敏度、折射率调制度、动态范围在不同厚度下的数据。结果表明,随着厚度的增加,衍射效率出现了先增大而后减小的趋势;感光灵敏度和折射率调制度持续减小;动态范围呈先增大而后减小然后再增大的趋势。通过对不同厚度下各全息特性参量的对比发现,此种光致聚合物存在最佳厚度。     

双波长敏感的非水溶性光致聚合物特性研究

制备了一种新型双波长敏感的非水溶性光致聚合物材料.采用复合光敏增感和复合引发的方法反复对比实验,得到了高衍射效率下较高的灵敏度.材料能同时对红光和蓝光敏感,用红光和蓝光分别对材料曝光,测得两者的最大衍射效率分别为76%和83%,对应的灵敏度分别为0.018 cm2/M和0.017 cm2/mJ.根据耦合波理论,计算出相应的最大折射率调制度分别为0.002 5和0.002 1,说明该材料具有超高密度全息存储的潜力.全息存储实验表明,再现图像清晰明亮,图像间无串扰,适合双波长复用全息存储.稳定性验证表明,全息图具有良好的稳定性和耐候性,因此该材料是一种比较理想的全息记录材料.