BR薄膜及分子的光致各向异性与全息存储应用研究
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【摘要】:BR是一种集聚光电效应、光致变色特性、光致各向异性等重要光学性质于一体、可用于全息存储技术领域的生物材料之一,其本质是膜蛋白,是光信息处理、光学存储等应用领域较为热门的研究对象之一。本文的样品为BR的一种基因改性变异体——BR-D96N聚合物薄膜,以该样品为实验材料,针对其光致各向异性和全息存储特性主要从事了两个实验研究。本文首先对材料的光致各向异性进行了理论推导,得到三种不同状态下BR的吸收截面,进而推导出光致二向色性系数和光致双折射性系数的表达式,以此为理论依据,用Matlab模拟相应程序:实验中研究了探测光强为I6328=0.10mW/cm2时材料的B-POA与B-M-POA,得出结论:当激发光强I650=3.00mW/cm2时,材料的B-POA有最大的稳定值,DCF∞=0.030565±0.002085和BRF∞=0.012604±0.000235;当激发光强I650=3.00mW/cm2、I1405=12.00mW/cm2时,材料的B-M-POA有最大的稳定值DCF∞=0.379659±0.016554、BRF∞=0.072035±0.000134;后者的二向色性是前者的13.04657倍、双折射性是前者的5.736671倍。理论模拟结果支持实验结论。样品材料的全息存储方面的研究——全息数据共线存储实验,理论模拟参考光的选择和实验结果作对比,选择了三个光圈、单倍强度的参考光,应用此参考光进行全息存储与再现实验,计算出BR-D96N聚合物薄膜材料的存储面密度为2.01×108 bits/cm2,与理论值2.4×108 bits/cm2相符合。
【关键词】:BR-D96N聚合物薄膜 光致双折射性 光致二向色性 共线全息实验 光存储
【学位授予单位】:内蒙古大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TB383.2;TP333
【目录】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-11
- 第一章 概论11-24
- 1.1 菌紫质的结构11-14
- 1.2 菌紫质的相关光学性质14-20
- 1.2.1 BR的光电效应14
- 1.2.2 BR的光循环14-18
- 1.2.3 BR的光致变色效应18-19
- 1.2.4 BR的光致各向异性特性19
- 1.2.5 BR的偏振全息特性19-20
- 1.3 菌紫质的发展历史、研究状况及应用20-22
- 1.3.1 菌紫质的发展历史和研究状况20-21
- 1.3.2 菌紫质的应用21-22
- 1.4 研究材料BR-D96N聚合物薄膜的简介22-23
- 1.5 本论文的意义与研究内容23-24
- 第二章 菌紫质的光致各向异性的研究24-43
- 2.1 BR聚合物薄膜及BR分子光致各向异性的理论基础25-32
- 2.1.1 吸收截面26-29
- 2.1.2. 光致二向色性与光致双折射性的推导29-32
- 2.2 BR聚合物薄膜及BR分子光致各向异性的实验处理32-43
- 2.2.1 B-POA的实验过程与数据处理33-39
- 2.2.2 B-M-POA的实验过程与数据处理39-41
- 2.2.3 结果与讨论41-43
- 第三章 全息存储应用的研究——全息数据共线存储实验43-53
- 3.1 实验材料与方法44-51
- 3.1.1 实验材料、实验光路与方法44-45
- 3.1.2 参考光加载图像的确定45-51
- 3.2 最佳结果与讨论51-52
- 3.3 结论52-53
- 第四章 总结与展望53-55
- 参考文献55-59
- 致谢59-60
- 攻读硕士学位期间发表的论文60
【参考文献】
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